球面5R并联机构的动力学建模及动载分配优化
在动载条件下，为实现并联机构驱动器低能耗、平稳地运行，针对一种球面5R并联机构，对其进行动载分配优化.首先利用矢量法得到了机构的运动学正反解，考虑重力、外力和各构件惯性力的作用，采用拉格朗日方法和虚功原理建立了球面5R并联机构的动力学模型，并对机构的数值算例进行了动力学仿真验证，结果表明：理论值与仿真值的最大误差为1.3％，验证了动力学模型的正确性.然后，基于动力学模型，考虑驱动器输出功率和力矩因素，定义了机构的多目标优化函数，采用B样条插值法规划轨迹，并用归一化加权求和法优化求解该机构的最优轨迹.最后，通过数值算例，验证了优化方法的可行性，且优化结果表明：功率峰值降幅为分别为11.77％、48.75％，力矩峰值降幅分别为0％、51.17％，速度峰值降幅分别为20.97％、8.1％.说明该优化方法可以有效降低驱动器输出峰值，使得并联机构驱动器运行平稳，且该优化方法也适用于其他并联机构.
球面5R并联机构 动力学建模 拉格朗日方法 虚功原理 动载分配优化
李研彪 王林 罗怡沁 孙鹏 郑航
浙江工业大学机械工程学院,杭州310032;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,杭州310032
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