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3-PSS并联机构由动平台和固定平台组成,通过3个独立的运动支链相连接,由3个驱动器实现对机构的控制。由于并联机构具有刚度大、精度高、惯量小的特点,并联机构在工业上得到了广泛的运用。但在运动过程中,由于刚度较小的连杆部件会发生弹性形变,使得并联机构运动精度降低,因而在应用上受到限制。因此,开展具有柔性连杆的并联机器人精度研究具有重要的理论意义与实用价值。本研究采用理论推导、仿真模拟、实验分析相结合的方法,以3-PSS并联机器人为研究对象,研究其机构的运动特点;基于ADAMS进行刚性机构和刚柔耦合机构的频率特性仿真;利用有限元理论及Lagrange方程推导机构的弹性动力学方程;并开展不同机构参数下3-PSS并联机器人的动态特性实验研究。论文的主要研究成果:(1)针对3-PSS并联机构构型,依据3-PSS并联机器人动平台与滑块之间的运动约束关系,建立机构正、逆运动学模型,在矩阵形式下推导得到该模型的运动学解析表达式;由机构约束得到运动空间的截面为勒洛三角形;经分析可知,影响机构运动精度和运动空间的因素为连杆长度和平台半径差。(2)以机构频率特性评定3-PSS并联机构的运动精度,在ADAMS中分别建立机构的刚性模型和不同机构参数的刚柔耦合模型,通过运行仿真发现:含有柔性体构件时,机构的运动精度下降;同时,连杆的长度、截面直径、弹性模量和动平台负载都会在不同程度引起刚柔耦合机构的运动精度的改变。(3)将有限元法和Lagrange方程结合,建立连杆有限单元的运动微分方程;依据节点以及零件间运动学和动力学约束,推导出3-PSS并联机器人系统动力学方程,推导得出:连杆的长度、截面直径、弹性模量以及动平台的负载对机构运动精度的具体影响方式;由此提出了一种3-PSS并联机器人的设计准则,建立起系统动态特性与机构运动精度之间的联系。(4)通过对不同机构设计参数下3-PSS并联机器人实验机动平台上的振动信号进行频谱分析,结果表明:机构频率特性随机构参数的变化呈现规律性,该结果与前文的结论一致,即合理的机构参数能提升3-PSS并联机器人的运动精度。通过以上结果表明,本研究结果在设计运动精度更高的3-PSS并联机器人有指导作用,具有较好的实用价值。