两转一移三自由度并联机构研究

　　[摘 要]机构是制造装备的重要组成部分，甚至可以说是制造装备的“血”，可以装备不断更新换代离不开机构的技术的不断创新，对于机构存在大量自由度数不是很高的操作任务，可以在对机构进行应用优化后，来实现对自由度的有优化，并联机构具有很多的技术优势，特别是在制造、控制和维护等方面会极大地控制使用的成本，两转一移三自由并联机构中代表性最强的，该项技术已经成功用到了各项高端制造装备的主机构当中，对实现制造装备的技术创新，提供了极大地技术支持，本文基于该项技术的优势，对其再进行更为细致地探讨研究，主要从其构型综合、性能分析和尺度综合等三方面分析总结，探讨其技术存在的问题，以此展望制造装备的未来。
　　[关键词]两转一移；三自由；并联机构
　　中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0030-01
　　随着国家经济，技术的不断发展。促使实业得到了不断地发展，实业面临着巨大的市场需要，但是该过程中，对机械行业的技术水平要求也逐年增加，对机械行业的质量、技术与生产等方面提出了更多的要求，对此需要不断创新机械设计与制造技术，需要不断更新生产设备，创新生产产品，增加市场竞争力。虽然并联机构从出现到已经有六十多年的历史了，在机构研究等方面也实现了许多的技术突破和创新，对机械装备的技术发展提供了极大地技术支持。
　　1、RIT运动分类
　　1.1坐标系的建立
　　联连机构设计当中最为重要的是尺度综合，可以起到优化尺寸参数选择，以实现最终的日标，对此的可行性要求比较高。2RIT型并联机构在进行尺度参数的研究研究时可以将该机构分为三个部分进行分析，工作平台以及相对应的建楼的运动支持，在支持运动时，需要对支量的两端进行转动的测定衡量，对于支量的两端的运动刷而言，需要机构进行驱动，在工作平台的三角形的外接圆心，并需要对此进行固定，也是为了更加方面地对模型运动进行分析，对此需要建立参考的坐标系，考虑到机构内部的结构复杂性，根据实际地需要可能建立，在两个平面建立一个整体的参考系。
　　1.2构建奇异位形
　　在特殊的情况下，两转一移三自由度并联机构在云运行地过程中会出现奇异位形的情况。当遇到此类问题时，需要随机构的自由度数以及自由度相等的数值进行计算。通常会遇到以下的两类：一是机构原有的自由度丧失，二是不能获取到来自外界的额外的自由度。
　　当出现以上的两种情形会出现，机构不能正常运行，实际的工作能力大大降低的问题，这些问题极有可能来自于机构的一些自由度丧失，或是一些机构的自由度增加，使得机构的工作能力范围得到了扩大，这些问题会使得机构进行不正地运行，严重时会无法控制，进而引发更大的问题。一旦遇到此类的问题，可能是由于机构中自由运动空间出现了错误，使得机构出现了非奇异位形的问题。
　　1.3 2RIT型并联机构雅克比矩阵
　　为了方便后期的运动学研究。这里借助螺旋知识，构建2RIT型并联机构雅克比矩阵，在方法下可以实现计算构型动处与动平台的输出的速度关系。为了列出下面的矩阵，对此需要在动平台上构建一个建立一个2RIT型并联机构雅克比矩阵。构建该2RIT型并联机构雅克比矩阵需要满足一定的条件，构建该标系的条件不是隨机的，是有特定的条件的。
　　2、构型综合
　　构建并联机构是在给定的机构运动平台的基础上，并对运动的自由度有一定的要求，对此需要实现基础平台和动平台的连接，并确定支链数目以及类型，设定支链机构需要按照所要求的进行，待配置完支链机构后，基于螺旋理论和反螺旋理论，并联机构具有给定的运动和动力学特性，在研究并联机构的构型综合方法时可以得知，并联机构动平台的运动特性是由于各条运动支链对机构中约束力螺旋自动协调的能力，实现系统支撑结构设计目标，其关键在于适当调节支链，并使其满足所要求的条件和约束，能否约束的性质能否实现取决于支链的运动类型以及彼此间的几何关系。
　　3、性能分析
　　便于对该机构进行分析，有必要对此的性能进行一个全方面得分析，这样也有利于后期地分析和研究，提供便利地研究。工作平台以及相对应的建楼的运动支持，在支持运动时，需要对支量的两端进行转动的测定衡量，对于支量的两端的运动刷而言，需要机构进行驱动，各条运动支链对机构中约束力螺旋自动协调的能力，空间布局运动下端的旋转轴线平行于固定平台平行，固定的坐标系可以通过矢角来决定，以实现在任务工作空间内前期预定的机构能力，考虑到机构内部的结构复杂性，性能分析也就格外地重要，对我们创新机构起到了重要的作用也将对实现制造装备的技术创新，提供了极大地技术支持，性能的分析是对其运作状态的侧面研究，来实现对自由度的有优化，并联机构具有很多的技术优势。
　　4、尺度综合
　　作为制造装备的原型，为了实现制造装备良好的操作性能，对此需进行合理的尺度参数选择或是确定，以实现能达到预期的技术效果以及技术保证。在此需要对尺度综合问题进行详细地阐述，该含义指的是实现在任务工作空间内前期预定的机构能力，并实现操作性的最优化，在以此为目标的过程中，还需对主动关节、尺度的变量的范围以及尺度的参数进行确定。在进行以上操作的过程中，三自由度并联机构是在整个并联机构中代表性最为高的一类。目前，国内外的许多专家学者对移动和转动自由度的三自由度并联机构等方面进行了大量的研究，成为了该领域地研究难点和热点[14-15]。这里，对并联机构进行本文研究，主要就是为了考察该并联机构具有的运动学性能。并联机构的复杂性主要来自于支配配置的不同，使得机构的操作性能出现了不同，甚至有时会出现完全相反的情况。该类设计问题会引发许多的问题，对此是否可以通过尺度综合进行不同的匹配，来发现机构尺度综合的参数范围以及影响操作性能的规律[16-17]。
　　5结语
　　随着机床技术的不断更新，研发机器人，航天领域机械应用，都促使机械行业不断发展，对于并联机构而言应用更加广泛，但是由于是自由度数存在不断减少的情况，对使用空间也不短减少，这些也在一定程度上促进了井联机构的研究领域地扩展，研究的深度也再不断加深，从以前的六自由度到现在的三自由度，从以前设计的复杂到现在的结构简单。得以被应用制造机器人，研究之中，对此需要满足其精度与用度等的要求。但是目前三自由度的并联机构的种类繁多，导致对此的技术要求很高，重要的是国内对此的研究的机构对此的核心研究比较少，随着科技的不断发展，利用空间机构的技术优势，产生了 2R1T型片取机构，这种机构的优势巨大，需要不断发挥各项的技术优势，实现并联机构技术的发展创新。
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