农业机械学报

作者：郭金伟，许允斗，张国兴，姚建涛，赵永生

单位：燕山大学,燕山大学,燕山大学,燕山大学,燕山大学,

关键词：折展机械臂;四面体单元;多自由度;多姿态

基金：国家自然科学基金项目 (51675458)、河北省自然科学基金重点项目 (E2017203335)和河北省研究生创新项目(CXZZBS2019050)

为解决现有部分机械臂收拢率低、末端姿态不可调节等问题，基于四面体单元提出一种折展机械臂机构。首先，阐述了一种单自由度四面体单元机构，该机构具有高刚度和较好的折展性，基于螺旋理论分析了四面体单元的自由度；其次，将多个四面体单元通过特定组合构造一种多自由度折展机械臂机构，以2个四面体单元组成的机构为例，基于几何方法求解各节点的位置、姿态和速度，并得出多个单元组合机构的运动规律；通过ADAMS仿真分析对运动理论分析结果进行验证，应用Workbench有限元仿真软件进行静力学和模态分析；最后，进行了折展实验。研究表明，基于四面体单元的折展机械臂具有多自由度、姿态可调及大收拢率的特点。

来源：2020年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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