一種雙操作模式混聯機構的設計與可行性分析

摘要：針對串聯、并聯兩種基礎構型在性能上對偶互補而不能綜合發揮的問題,引入運動分岔機構,提出一種可實現串并聯切換的全新混聯構型,并以此設計了一款可重構雙操作模式機械臂。介紹機械臂的結構組成,分析可重構臂部各構型下的自由度,運用旋量理論分析3-RSR/S并聯基座的自由度特性。通過對臂部鄰接構型約束螺旋系的對比,進行可行性分析。根據臂部不同模式下的運動特性,基于中樞模式發生器(CPG)的控制理論,可實現臂部的多模式控制和模式切換;通過仿真實驗對臂部模式切換可行性進行驗證,結果表明,設計方案合理可行,并進一步完成了實物樣機模型的設計。該新構型是復雜先進裝備創新研制方面的新嘗試,可推廣至工位性質較多的特殊工況作業。