新型无耦合两转动并联机构运动学及性能分析

针对并联机构的强运动学耦合性问题,提出了一种新型无耦合二自由度转动并联机构。利用方位特征集法对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算,利用驱动力螺旋理论和封闭矢量法推导了机构运动平台的姿态方程和角速度方程,根据机构分支运动链的运动螺旋系及其约束螺旋系的线性相关性,分析了机构的运动学奇异性,并给出了其奇异位形;推导出了机构运动条件指标与结构尺寸系数和输入角位移之间的关系式,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件,最后对机构运动学进行了仿真分析。研究结果表明:该并联机构具有无耦合运动学特性,尤其当其结构尺寸满足一定要求的情况下,其运动雅可比矩阵为单位阵,机构则具有完全各向同性的运动学特性。