JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析

宛宇 张春燕 朱锦翊 陈致 蒋新星 平安

宛宇, 张春燕, 朱锦翊, 等. 基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析[J]. 轻工学报, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
引用本文: 宛宇, 张春燕, 朱锦翊, 等. 基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析[J]. 轻工学报, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
WAN Yu, ZHANG Chunyan, ZHU Jinyi, et al. Singularity analysis of multi-mode mobile 3-RSR parallel mechanism based on screw theory[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
Citation: WAN Yu, ZHANG Chunyan, ZHU Jinyi, et al. Singularity analysis of multi-mode mobile 3-RSR parallel mechanism based on screw theory[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011

基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析

    作者简介: 宛宇(1994-),男,湖北省黄冈市人,上海工程技术大学硕士研究生,主要研究方向为机器人机构设计.;
  • 基金项目: 上海市研究生科研创新基金项目(18KY0122)

  • 中图分类号: TH112

Singularity analysis of multi-mode mobile 3-RSR parallel mechanism based on screw theory

  • Received Date: 2019-12-13

    CLC number: TH112

  • 摘要: 针对3-RSR并联机构在运动过程中的奇异位形,提出了一种基于螺旋理论、几何代数法和空间线性几何理论的新方法,对3-RSR并联机构的全姿态多运动模式进行奇异性分析.该方法首先运用螺旋理论求出3-RSR并联机构的完整雅克比矩阵,然后通过代数法和几何作图法表示出机构各分支的反螺旋,再结合空间线性几何理论分析反螺旋相关性,得出固定模式下机构的奇异性图解,由此对全姿态多运动模式进行奇异性分析.结果表明,该方法能够更加简洁、直观地表示出3-RSR并联机构在两种运动模式下的奇异位形,且不需要大量计算,也适用于其他多模式移动并联机构的奇异位形求解.
    1. [1]

      张帆.并联机构特性分析与综合研究[D].上海:东华大学,2008.

    2. [2]

      PATNAIK L,UNHAND L.Kinematics and dynamics of Jansen leg mechanism:A bond graph approach[J].Simulation Modelling Practice & Theory,2016,60:160.

    3. [3]

      RUSSO M,HERRERO S,ALTUZARRA O,et al.Kinematic analysis and multi-objective optimization of a 3-UPR parallel mechanism for a robotic leg[J].Mechanism & Machine Theory,2018,120:192.

    4. [4]

      苗志怀,姚燕安,孔宪文.基于2-UPU+2-UU并联机构的两足步行机器人[J].机械工程学报,2014,50(5):208.

    5. [5]

      田耀斌.多模式移动连杆机构理论研究[D].北京:北京交通大学,2015.

    6. [6]

      高征,高峰.新型并联机器人的奇异位形分析[J].机械工程学报,2008,44(1):133.

    7. [7]

      SODHI R S. A review of kinematic geometry of mechanisms[J].Mechanism & Machine Theory,1984,19(2):275.

    8. [8]

      MERLET J P.Singular configurations of parallel manipulators and grass Mann geometry[J].International Journal of Robotics Research,1988,8(5):194.

    9. [9]

      COLLINS C L,LONG G L.The singularity analysis of an in-parallel hand controller for force-reflected teleoperation[J].IEEE Transactions on Robotics and Automation,1995,11(5):661.

    10. [10]

      GOSSELIN C,ANGELES J.Singularity analysis of closed-loop kinematic chains[J].IEEE Transactions on Robotics and Automation,1990,6(3):281.

    11. [11]

      KUMAR V.Instantaneous kinematics of parallel-chain robotic mechanisms[J].Journal of Mechanical Design,1992,114(3):349.

    12. [12]

      VOGLEWEDE P A,EBERT-UPHOFF I. Overarching framework for measuring closeness to singularities of parallel manipulators[J].IEEE Transactions on Robotics,2005,21(6):1037.

    13. [13]

      COLLINS C L,MCCARTHY J M.The quartic singularity surfaces of planar platforms in the Clifford algebra of the projective plane[J].Mechanism & Machine Theory,1998,33(7):931.

    14. [14]

      PARK F C,KIIVI J W.Singularity analysis of closed kinematic chains[J].Journal of Mechanical Design,1999.121:32.

    15. [15]

      PENDAR H,MANAMA M,ZOHOOR H.Singularity analysis of parallel manipulators using constraint plane method[J].Mechanism & Machine Theory,2011,46(1):33.

    16. [16]

      陈文凯.3-RSR并联机器人运动学和动力学建模与仿真[D].上海:华东交通大学,2006.

    17. [17]

      MERLET J P.Singular configurations of parallel manipulators and Grassmann geometry[J].Int Robotics Research,1989,8(5):45.

    18. [18]

      黄真,赵永生,赵铁石.高等空间机构学[M].北京:高等教育出版社,2014.

    19. [19]

      REFAAT S,HERVÉJ M,NAHAVANDI S,et al.Two-mode over-constrained three-dof rotational-translational linear-motor-based parallel-kinematics robot for machine tool applications[J].Robotica,2002,25(4):461.

    1. [1]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    2. [2]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 118-126. doi: 10.12187/2024.05.014

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  11
  • 文章访问数:  1321
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2019-12-13
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
宛宇, 张春燕, 朱锦翊, 等. 基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析[J]. 轻工学报, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
引用本文: 宛宇, 张春燕, 朱锦翊, 等. 基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析[J]. 轻工学报, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
WAN Yu, ZHANG Chunyan, ZHU Jinyi, et al. Singularity analysis of multi-mode mobile 3-RSR parallel mechanism based on screw theory[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011
Citation: WAN Yu, ZHANG Chunyan, ZHU Jinyi, et al. Singularity analysis of multi-mode mobile 3-RSR parallel mechanism based on screw theory[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(3): 88-98. doi: 10.12187/2020.03.011

基于螺旋理论的多模式移动3-RSR并联机构奇异性分析

    作者简介:宛宇(1994-),男,湖北省黄冈市人,上海工程技术大学硕士研究生,主要研究方向为机器人机构设计.
  • 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院, 上海 201620
基金项目:  上海市研究生科研创新基金项目(18KY0122)

摘要: 针对3-RSR并联机构在运动过程中的奇异位形,提出了一种基于螺旋理论、几何代数法和空间线性几何理论的新方法,对3-RSR并联机构的全姿态多运动模式进行奇异性分析.该方法首先运用螺旋理论求出3-RSR并联机构的完整雅克比矩阵,然后通过代数法和几何作图法表示出机构各分支的反螺旋,再结合空间线性几何理论分析反螺旋相关性,得出固定模式下机构的奇异性图解,由此对全姿态多运动模式进行奇异性分析.结果表明,该方法能够更加简洁、直观地表示出3-RSR并联机构在两种运动模式下的奇异位形,且不需要大量计算,也适用于其他多模式移动并联机构的奇异位形求解.

English Abstract

参考文献 (19) 相关文章 (2)

目录

/

返回文章