一种1T2R卧式布局并联机构的重力补偿策略

作     者：宋轶民 王晓莉 连宾宾 孙涛 Song Yimin;Wang Xiaoli;Lian Binbin;Sun Tao

作者机构：天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2015年第48卷第7期

页      面：596-604页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51475321 51205278 51075295) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(2012003211003 2012003212003) 天津市应用基础与前沿技术研究计划资助项目(11JCZDJC22700 13JCQNJC04600) 

主　　题：并联机构 卧式布局 重力补偿 定刚度拉伸弹簧 柔度模型 

摘      要：以3-RPS卧式布局并联机构为研究对象,通过添加弹簧元件并优化设计弹簧安装位置及其相关参数,完成了对该类机构的重力补偿策略研究.首先,选用定刚度螺旋拉簧为重力补偿元件,以机构总势能在工作空间中的波动量最小为目标,施以约束条件,完成弹簧安装位置及相关参数的优化设计.其次,利用线性叠加原理构造了机构的静柔度半解析模型,并通过重力补偿前后的效果对比,校验了重力补偿策略的有效性.研究结果表明,添加弹簧元件后,大幅度降低了重力造成的机构末端变形,补偿效果明显.该重力补偿策略简捷有效,可为类似并联机构的重力补偿提供参考与借鉴.