六棱锥式并联机器人结构设计与性能分析

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372 V01.37 No.2至Q! ! !!!! ! ! ! ! !! ：Q!'/ 棱 锥 式 并 联 机 器 人 结 构 设 计 与 性 能 分 析 ，(，210094)：，。、。。。。，55。，；，。：；；；：THl 2 ：10059830( 2013) 02025705St r uct ur e desi gn and per f ormance anal ys i s of s i x- pyrami dpar al l el r obotLi u Wei ，Chang Si qi n( School of Mechani cal Engi neer i ng，NUST，Nanj i ng 2 10094，Chi na)Abs t r ac t：A s ix-pyrami d par a l l el r obot for t he l ar ge angl e i n t he cr os s-c ount r y r oad s i mul at i on i sdes i gned.I t s s t r uct ur e，degr ee of f r eedom and worki ng pr i nci pl e are anal yzed.The ki nema t i cs modeland t he dynami cs model ar e r espect i vel y es t abl i shed by t he geome t r i c and t he Lagr ange met hod.Exampl es pr esent t he wor ks pace of t he r obot and t he r el at i ons hip bet ween t he mot or pos i t i on and t hedr i vi ng f or ce wi t h t he l oad pl at f or m mot i on.Apr ot ot ype i s f abr i cated and i t s t ransl a t i onal and r ot at i onalpe r f ormance ar e t est ed.The exper i ment al r es ul t s s how t hat t he max angl e of t he pr ot ot ype i s 550 andt he pr ot ot ype ca l l meet t he r equi r eme nt s of t he l ar ge angl e condi t i on si mul at i on.The act ualpe r f or manc e i s coi nci di ng wi t h s i mul at i on r es ul t s，ver i f yi ng t ha t t he des i gn i s f eas i bl e and t hes i mul at i on i S cor r ect.Key wor ds ：par al l el r obot s；s i xpyr amid s t r uct ur e；ki nemat i cs；dynami c s：201l1027 ：20120605：(BE2008133)：( 1986)，，，：、，，E-mai l ：s i n905151###163.cor n；：( 1954)，，，，：、，E.mai l：changsq###nj ust.edu.cn。：，.[ J].，2013，37(2) ：257261.：ht t p：//nj l gdxxb.paper onc e.or g258 372，、、，，。，，、。[ 1]St ewar t ，3，3，，；[ 2]HexFl ex，。6PTSJ，。4 J，。4K&C5 J，。，300。，。，。。11.1、。：、。，；、；71、，。St ewar t ，，，、。，，，，。 ，St ewar t，；Hexagl i de，，，、。，，，。，，St ewar t ；，Hexagl i de。1.21。1，6，；；6。16、6，13；6、66，18；3，4，5，Gr ubl er 1nf o6mZ ( 1)；m；nZ。6，633。，St ewar t ，，Hexagl i de189 259，，。22.1，。2。D222：(1)，0xyz，6，z，。( 2)07xyz，，。Ai6，。，[ Di ，D，i 16，3，，，，，，，3a，，7，P[Xp，) ，。，z。，，，7]。2.2，。P，A.Dxyz。。( i 16)ai [ r eoso"i，r s i mr i ，0] 1 (2)：r，i DAiz，。Aiai1%] r ol lAI - l l Rl nl (3)l A。J-zehJ . Ⅱ。j：hD0；R，Bi[ o，l Di D，iODi。，( A讧) 2( A。，- B。，) 2(A。- B)22O ( 4)：L。( 4)F(B。) 0，Bi，6，。2.3：、(1)：0≤。≤I D；D：I，i 16；( 2)：0i ar cos[ ( ni B。) /IBi I ] ≤i。。，i 16。i ；。i；( 3)：，dd，≥d。，(，Y，z)，6，。2.4：r80 mm；280 mm；fD90 mm；30。；45。。P( 5)6，63P5s i n( f )5s i n(2t )3s in0.0436si n( t )0.0436si n( 2t )7//o.0872si n( t )，，4。4( a )，，3 3720：[100，100]mm；)，[ 80，80]mm；[ - 50，40]mm。z030 mm，，，；z50 mm，。4( b)，：d E[40，40]o；/3[ -40，40] 。；Y[50，50] o，，，30。。《ft s(b)463( a)( b)433.1，、，。KEKP，、6；6。，P，. 1 . .j KE5尹 Ⅵ ( P)P ( 6)KP：F(P)，卿 廊 等r ( 7)：r [，，r 3，r 4，r 5，r6] T6。[ 9]，。3.20.6kg，O.25 kg，( 5)，，5。11t b( a) 13f /s(b)465，，、，。。4，6。：( 1)189 261：；( 2)：，、；( 3)：12 cm，3 m/s，20m；( 4)；( 5)：。6，6。，，1。1/mm/( o)1，，，。St ewar t ，，。。5，；z30 mm，，。，10099 mm，38。-38。；y78- 79 r a i n，39。390；z4840 mm；48。49。。：[ 1] Rekdal sbakken W.Desgi n andpl i caf i on of a mot i onpl at f or mf or a hi s h- s peed cr af t s i mul at or[ A].IEEE I n-t ema t i ona l Conf er ence on Mechat r oni cs [ C].Budapes t ，Hungar y：I EEE，2006：38- 43.[ 2] Cul pepper ML，Shi hchi C.Desi gn of a s i x- axi s mi cro.sca l e nanope si t one ruHexFl ex[A] .Pr ec i s i on Engi ne er i ng[ C].Mar yl and，USA：Amer i can I ns t i t ut e of Physi cs.2004：469482.[ 3] ，.6-P1' s[ J ].，2000，24( 2)：131134.Chen Anmi ng，Qi an Xuej un.Ki nemat i c ana l ys i s f or avi r t ual axi s machi ne t ool s bas ed on 6PTS par al l elmechani sm[ J].Journa l of Nanj i ng Uni vers i t y ofSci ence and Technol ogy，2000，24( 2)：131- 134.[ 4] ，，.[ J].，2010，34(3)：352355.Peng Binbin，Zeng Liangbi n，Sun Yu.Kinemat i cs ands t at i cs per f or mances anal ysi s of nove l par al l el hydr aul i cpress [J ].J ournal of Nanj i ng Uni vers i t y of Sci ence andTechnol ogy，2010，34( 3)：352- 355.[ 5] .K&C[ D].：，2008.[ 6]，，.、[ J ].，2010，46(9)：l 11.Yang Ti ngl i，Li u Ani n，Luo Yuf eng.Bas i c pr i nci pl es。main char act er i st i cs and devel opment t endency ofmet hods f or r obot mechani s m st ruct ure synt hesi s[ J].Journal of Mechani cal Engi neer i ng，2010，46(9)：111.[ 7] ，.[ P].：CN200710132009，20100714.[ 8]Mur r ay R M，Li Z X，Sast ry S S.A mat hemat i cali nt roduc t i on t o r obo t i c mani pul at i on[M].Fl or ida，USA：CRC Pr ess，1994.[9] Li u Wei ，Chang Si qi n.Model i ng and si mul at i on f or anove l 6- DOF par al l el mani pulat or [A].Pr oceedi ngs oft he 2nd Int er na t i onal Conf er ence on Model ing andSi mul at i on[ c].Manche st er，UK：Wor l d Academi cPr ess ，2009：45l456.