农业机械学报

作者：张伟中，冯邵江，袁鑫宏，孙鹏，杨超，鹿业波

单位：浙江理工大学;浙江机电职业技术大学,浙江工业大学,浙江机电职业技术大学,浙江工业大学,嘉兴大学,嘉兴大学,

关键词：并联机构;运动学分析;性能优化;尺度综合

基金：国家自然科学基金项目（52105037）、浙江省自然科学基金项目（ZCLTGY24E0502）和浙江机电职业技术大学科教融合项目(A027121103、A027122203)

两转一移三自由度并联机构在五轴混联加工装备上应用广泛。受到具有优异性能的商用Exechon并联机构设计的启发，本文提出了一种具有平行四边形子闭环结构分支的2-PRU-PRRPa并联机构。采用螺旋理论分析自由度，求解得到该机构具有2个转动和1个移动自由度。基于闭环矢量法建立了2-PRU-PRRPa并联机构运动学模型，建立驱动关节输入与动平台末端输出之间的映射关系。考虑驱动行程以及奇异位形，采用搜索法对2-PRU-PRRPa并联机构工作空间进行求解。对并联机构运动学方程进行微分得到了机构速度方程，并且基于速度雅可比矩阵分析机构输入、输出与混合奇异位型。根据运动/力传递指标对机构性能进行评价，得到了机构传递性能分布图谱。以优质传递空间优化为目标，基于空间模型法对2-PRU-PRRPa并联机构进行尺度综合。研究结果对五轴混联加工装备研制具有参考价值。

来源：2025年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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