一种新型并联机构的运动学及动力学仿真分析摘要:综合刚性、柔索并联机构的特点，提出一种基于刚柔结合的并联机构新构型，在机构中加入柔索，达到提高机构精度、减小机构振动的目的。首先对机构的构型以及相关性能、优点作了系统的介绍，然后应用ADAMS仿真软件建立并联机构的虚拟样机模型，并对其进行运动学、动力学仿真分析，最后参考仿真所得结果曲线图，进行对比分析，验证了机构的动力学相关性能有所提升。关键词：并联机构；ADAMS；运动学；动力学；仿真：TP391文献标识码：ADesignoftheorganizationandkinematicssimulationinanew-typeofparallelmechanismLIQi1，2，LIUHongjun1,,WEILin2(1.InstituteofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity,Shenyang，China;2.InstituteofMechanicalEngineeringBohaiShipbuildingVocationalCollege,LiaoningHuludao，China；)Abstract：Thispaperbringsuponenewtypeofparallelmechanismonthebaseofrigid-flexiblecombination，itcomprehensivescharacteristicofrigidityandflexibilityparallelmechanism.Importwiresintheorganizationsinpurposetoimproveorganization'sprecisionandreduceitsvibration.First,ithasdonethesystematicintroductiontothetype,relevantperformance,advantageoftheorganization,thenusessoftwareADAMStobuildavirtualprototypeofthisparallelmechanism,anddosethesimulationforthekinematicsanddynamics.Finally,consultstheincomeresultcurvegraphofemulation,comparewithanalysis,therelevantperformanceofdynamicsofthecertifyingorganizationispromotedtosomeextent.Keywords:ParallelMechanism;ADAMS;Kinematics；Dynamics；Simulation1．前言相对其它传统机构而言，并联机构具有刚度大、精度高、动态性能高等特点，正适应了近代的机器对机构重载、高精度和高刚度的要求。因此被广泛应用于机床、医疗器械、航空航天、精密定位装置以及工业机器人等领域。并联机构可以定义为由动平台（或称末端执行器）通过至少2个独立的运动链与定平台相连接，具有两个或两个以上自由度且以并联方式驱动的一种闭环机构，是随着机构学的发展而出现的一类新型机构。它的出现可以回溯至20世纪30年代。目前的并联机构大都是以典型的Stewart构型为基础而开发出来的，驱动构件多为刚性驱动。而近年来新兴的一种柔索驱动的并联机构则是纯柔性驱动——并联柔索机构，它继承了并联机构的许多优点，同时由于机构用柔索驱动来代替连杆驱动,大大降低了机构的重量,使机构具有高承载力、低能耗等特点。2．新型并联机构构型及性能介绍本文研究的新型并联机构，是一种充分利用柔索并联机构的优点，在典型的STEWART并联机构基础上提出的基于刚柔结合的并联机构，如图1所示为机构的简图。在机构中加入柔索，目的是在不影响机构运动学特性的基础上，提升其动力学相关特性，使并联机构更好的应用于实际生产加工中。图1：新型并联机构构型简图动平台在T1、T2、T3、T4处分别用铰链与4个定长杆相连,连杆的另一端分别在S1，S2，S3，S4处用铰链与沿机架移动的四个滑块相连,其中S3和S4处的运动副为1个自由度的转动副(R),S1和S2处的运动副为2自由度的万向铰链(U),T1、T2、T3、T4处的运动副为球副(S)"。参考并联柔索驱动机器人中柔索的固定方式，在机构中加入一根柔索。柔索的一端与动平台以套环连接，连接件套环相当一个万向铰，可以实现周向运动；另一端由电机驱动，固定在滑轮上与电机相连。通过主轴驱动，带动滑轮转动并控制柔索的伸长和缩短随动平台的运动而同步变化。机构具有沿Y、Z方向的移动、绕X方向的转动、绕T3－T4轴线的转动。当给定机构中四个滑块确定的输入时,动平台具有确定的相对运动。3．运动学仿真分析如图2所示为ADAMS软件环境下建立的四自由度并联机构模型，以下将用该模型对并联机构进行仿真分析。并联机构由动平台、静平台（机架）、定长杆（4根）、柔索以及滑块(4个)组成，利用ADAMS/VIEW中提供的零件库，依次将上述零件添加到模型中。各个构件间的连接约束同第2部分所述。图2：ADAMS下并联机构建模图对机构的运动学...