平面三自由度并联机构动力学优化设计

中国机械工程 ›› 2010, Vol. 21 ›› Issue (16): 1926-1931.

平面三自由度并联机构动力学优化设计

鲁开讲1,2;师俊平1;张锋涛2

1.西安理工大学,西安,710048

2.宝鸡文理学院,宝鸡,721007

出版日期:2010-08-25 发布日期:2010-09-14
基金资助:
国家重点基础研究发展计划资助项目(2009CB724406)；陕西省教育厅专项科研计划项目(09JK327)
National Program on Key Basic Research Project (973 Program)（No. 2009CB724406）;
Shanxi Provincial Specialized Scientific Research Project of Ministry of Education of China（No. 09JK327）

Dynamics Optimization Design of Planar 3-DOF Parallel Mechanism

Lu Kaijiang1,2;Shi Junping1;Zhang Fengtao2

1.Xi’an university of technology,Xi’an,710048

2.Baoji university of arts and sciences,Baoji,Shanxi,721007

Online:2010-08-25 Published:2010-09-14
Supported by:

National Program on Key Basic Research Project (973 Program)（No. 2009CB724406）;
Shanxi Provincial Specialized Scientific Research Project of Ministry of Education of China（No. 09JK327）

摘要/Abstract

摘要：

建立了平面三自由度并联机构的关节空间对工作空间的速度和加速度映射关系。基于凯恩方法导出了机构的动力学方程。提出了几种能够代表机构在整个设计空间动力学性能的全局性能指标。通过对机构的尺度参数施加几何约束条件,从而满足了机构对设计空间的要求。基于全局动力性能指标,以机构在预定的设计空间内动力性能最优为目标,实现了机构尺度参数的优化设计,得到了不同性能指标的最优尺度参数,兼顾了机构对工作空间和动力学性能两个方面的要求。

关键词:

并联机构, 全局性能指标, 优化设计, 动力学

Abstract:

The mapping of velocity and acceleration from joint space to work space was established for a planar 3-DOF parallel mechanism. The mechanism’s dynamics equation was given based on Kane’s method. Several global performance

indicators were proposed, which were competent for representing the mechanism’s dynamics performance in the whole design space. The mechanism met to the requirements of design space through imposing geometric constraints to scale parameter of the mechanism. The optimization design of the mechanism’s scale parameter is realized and the optimal scale parameter of different performance indicators is gained based on the global dynamics performance indicators.

Key words: parallel mechanism, global performance indicator, optimization design, dynamics

中图分类号:

TH112]

鲁开讲, 师俊平, 张锋涛.

平面三自由度并联机构动力学优化设计

[J]. 中国机械工程, 2010, 21(16): 1926-1931.

LU Kai-Jiang, SHI Dun-Beng, ZHANG Feng-Chao.

Dynamics Optimization Design of Planar 3-DOF Parallel Mechanism

[J]. China Mechanical Engineering, 2010, 21(16): 1926-1931.

[1]	鲁开讲, 师俊平, 张锋涛. 平面三自由度并联机构动力学优化设计 [J]. J4, 201016, 21(16): 1926-1931.
[2]	张琦1;李增亮1;董祥伟1;刘延鑫1;王雨婷2. 大功率潜水电机冷却系统分析方法与试验研究[J]. 中国机械工程, 2021, 32(03): 368-377.
[3]	刘世豪, 林茂. [综述]高速数控转台优化设计方法研究现状与展望[J]. 中国机械工程, 2020, 31(13): 1629-1637.
[4]	高富东;王德心;王海东;曹建平. 基于射流冲击作用的舰机适配性数值分析与优化[J]. 中国机械工程, 2020, 31(12): 1425-1436.
[5]	吕凤鹏;李朝阳;黄健;陈兵奎. RV减速器转臂轴承的优化设计[J]. 中国机械工程, 2020, 31(09): 1043-1048.
[6]	邹伟生1;刘瑞仙1;刘少军2. 粗颗粒海底矿石浆体提升电泵研究[J]. 中国机械工程, 2019, 30(24): 2939-2944.
[7]	杨奇;甄文强;姬永强. 以减小初始扰动为目标的火箭弹定心部优化设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(21): 2611-2615.
[8]	陈东1;许敏2;李治3;郭松1;高彦凯1. 不等厚板激光拼焊在线碾压机构碾压轮结构参数优化设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(07): 872-876.
[9]	张旭1,2;张孟洁1;王格格1;李伟2,3;阮江涛1. 叶片表面粗糙条件下钝尾缘翼型优化设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(06): 728-734.
[10]	柯庆镝;李杰;吕岩;刘光复;宋守许. 基于结构和性能相似度分析函数的机械产品优化设计方法[J]. 中国机械工程, 2019, 30(05): 586-594.
[11]	朱佳栋;苏少辉;陈昌;刘桂英. 面向产品配置设计的改进交互式遗传算法[J]. 中国机械工程, 2018, 29(20): 2474-2478.
[12]	王倩蓉;姜潮;方腾. 一种考虑参数相关性的可靠性优化设计方法[J]. 中国机械工程, 2018, 29(19): 2312-2319,2326.
[13]	胡朝辉;崔雪姣;成艾国;秦晓凯. 基于均匀化循环理论的车身焊点布局优化方法[J]. 中国机械工程, 2018, 29(19): 2384-2388.
[14]	吴永伟;邬再新;鲍政伟. 卧式HMC500主轴系统热特性分析及结构优化[J]. 中国机械工程, 2018, 29(13): 1596-1602.
[15]	王杰1;管声启1;夏齐霄2. 手指康复外骨骼机器人的结构优化设计[J]. 中国机械工程, 2018, 29(02): 224-229.