农业机械学报

作者：周亚杰，李仕华，徐奇，张凤奎

单位：燕山大学,燕山大学,燕山大学,燕山大学,

关键词：3-PUS-PU;柔顺并联机构;运动性能;粒子群算法;优化设计

基金：国家自然科学基金项目（51775475）和河北省军民融合项目（2020B030）

提出一种具有高精度、高刚度的3-PUS-PU柔顺并联机构，并对该机构进行运动学分析及优化设计。根据柔性铰链结构与机构间几何关系，对3-PUS-PU柔顺并联机构的运动原理进行阐述，并分析了该机构运动特性。采用空间闭环矢量法建立机构的运动学模型，对机构的输入-输出关系和速度特性进行了分析。基于力学理论，通过求解柔性铰链的极限转角，对机构的工作空间进行分析。根据机构的工作要求，提出定位精度指标和紧凑性指标，并进一步分析机构几何尺寸参数对其性能指标的影响。基于提出的性能指标，采用粒子群优化算法对机构的结构尺寸参数进行优化设计。结果表明，相比优化前，优化后的柔顺并联机构的定位精度提高25%，紧凑性提高81%，机构整体运动性能有了较大的提升，为后续样机研制提供了参考依据。

来源：2022年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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