农业机械学报

作者：梁栋，石浩昊，畅博彦，崔满军，张珺鹏

单位：天津工业大学,天津工业大学,天津工业大学,天津工业大学,天津工业大学,

关键词：多驱动模式并联机构;动力学建模;多体仿真试验;性能分析

基金：国家自然科学基金项目(52175243、52005368)

面向高端制造领域机器人作业环境复杂化及任务多样性需求，研究了一种具有多驱动模式的末端铰接并联机构设计、运动学/动力学建模及性能。基于已有构型，通过构造多种辅助结构，提出一类可实现8种驱动模式的三平动并联机构，并进行概念设计。在全关节位置分析基础上，构建多驱动模式下的雅可比矩阵及速度、加速度映射模型，并运用虚功率原理建立多驱动模式下完备的系统动力学模型与其规范式。借助虚拟样机技术，开发Simscape多体物理仿真模型，实施多驱动模式下逆动力学仿真，多体仿真与数值计算对比结果表明，力矩最大误差不超过0.03N·m，充分验证了多驱动模式下系统动力学模型的正确性。最后，基于操作空间系统动力学模型，评估机器人在不同驱动模式下的局域动态性能，进一步揭示多驱动模式的有效性和先进性。研究结果为该类新型机器人设计、建模、优化及未来实际应用奠定理论基础。

来源：2025年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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