摘要:針對(duì)高性能3D打印需求,,提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔且高效的三平動(dòng)(3T)并聯(lián)機(jī)器人,。首先,為得到期望的自由度構(gòu)型,,提出一種拓?fù)溲莼O(shè)計(jì)方法,,即將一種三平一轉(zhuǎn)自由度(3T1R)并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為初始構(gòu)型,根據(jù)螺旋理論解析該機(jī)構(gòu)自由度及其性質(zhì),,在此基礎(chǔ)上,,將動(dòng)平臺(tái)向其中心無限縮聚至一點(diǎn),并使3條支鏈的末端連桿鉸接于該點(diǎn),,進(jìn)而對(duì)機(jī)構(gòu)的末端鉸接桿進(jìn)行再設(shè)計(jì),,最終演化得到一種僅存在轉(zhuǎn)動(dòng)副且末端含鉸接結(jié)構(gòu)的三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。其次,,根據(jù)輸入關(guān)節(jié)與末端鉸接點(diǎn)之間的關(guān)系,,采用幾何投影法和閉環(huán)矢量法構(gòu)建該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,推導(dǎo)其位置正/逆解,,并進(jìn)一步得到速度雅可比矩陣,,進(jìn)而建立速度和加速度映射模型。隨后,,利用分層切片的搜索算法,,預(yù)估機(jī)器人工作空間,并分析其奇異性,。為綜合評(píng)估機(jī)器人性能,,對(duì)機(jī)構(gòu)靈巧度、速度,、承載力及剛度性能指標(biāo)進(jìn)行分析,,進(jìn)而提出一種多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,并據(jù)此開展尺度綜合,,獲得最優(yōu)尺度參數(shù),。最后,借助多體動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行軌跡跟蹤仿真校驗(yàn),。研究結(jié)果表明,,該并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊,性能優(yōu)良,,為其后續(xù)實(shí)體樣機(jī)制造及實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),。