摘要：利用球面解析理论分析机构的空间位形，得到在任意时刻机构9个转动副的位置矢量，然后利用关于少自由度并联机构的直接法求出机构的一阶影响系数矩阵和二阶影响系数矩阵，采用影响系数法得到机构输出速度和加速度曲线。对机构进行速度、加速度性能指标分析，分别绘制其性能图谱。改变机构尺寸，将机构主动杆和从动杆作为结构参量，搜索机构在不同结构参量下的工作空间，在工作空间内研究结构参量变化对机构性能的影响。
　　关键词：并联机构 影响系数矩阵 动力学性能指标
　　1、引言
　　球面并联机构是少自由度并联机构范围内一种具有重要应用的机构，已广泛用于人造关节、卫星天线及机床加工等诸多方面。然而球面并联机构的研究往往集中在运动学分析方面，对其动力学性能，特别是动力学性能指标方面的研究还比较少。形成这个现象的原因是并联机构动力学分析十分复杂，故其性能指标的判定更加困难。但正确评价动力学性能指标对于并联机构的结构设计具有重要作用。
　　本文以一种特殊结构的3自由度球面并联机构为研究对象，这种机构的特点是静平台与输出运动的动平台处于同一个平面，3条支链的运动副轴线汇交于机构的转动中心。这个机构的特点是较普通球面并联机构有更大的工作空间，而且运动平台在运动学和动力学上有较好的对称性，适合作一般机器人用，但是这种机构在起始位置处于不稳定形态。本文通过对机构的动力学性能指标分析，科学的评价机构的动力学性能，在不同尺寸条件下选出动力学性能最佳的机构，丰富了球面并联机构的设计方法。
　　2、机构分析
　　4.2 速度全域性能指标分析
　　同理，由于加速度的性能指标与一阶影响系数矩阵和二阶影响系数矩阵都有关，故必须都予以分析计算。根据式（8）计算加速度全域性能指标，并绘制图谱如图5所示。
　　与速度性能指标分析方法一樣，从图5中可以看出：
　　系数矩阵；采用影响系数法求得机构的速度和加速度曲线。并对机构进行了动力学性能指标分析，得到了该机构速度、加速度性能指标。并且根据这些动力学性能指标绘制了相应的性能图谱。通过性能图谱可以直观的观察出机构在哪些位置具有较好的运动性能和稳定性，方便地在不同尺寸的机构中选取一组性能综合条件最优的机构，丰富了机构的设计方法。 ■
　　参考文献
　　[1]黄真，孔令富，方跃法.并联机器人机构学理论及控制[M].北京：机械工业出版社，1997：23-30.
　　[2] 黄真，赵永生等.高等空间机构学[M].北京：高等教育出版社.2006.
　　[3] 郭希娟.机构性能指标理论与仿真[M].北京，科学出版社，2010.