多面加工橋架可以定義為動平台和定平台通過至少兩個獨立的運動鏈相連線,機構具有兩個或兩個以上自由度,且以並聯方式驅動的一種閉環機構。
基本介紹
- 中文名:多面加工橋架
- 套用領域:機械加工
研究過程,研究意義,
研究過程
1931年,Gwinnett在其專利中提出了一種基於球面並在線上構的娛樂裝置;
1940年,Pollard在其專利中提出了一種空間工業並在線上構,用於汽車的噴漆;1962年,Gough在發明了一種基於並在線上構的六自由度輪胎檢測裝置;
1965年,德國Stewar首次對Gough發明的這種機構進行了機構學意義上的研究,並作為飛行模擬器運動產生裝置用與訓練飛行員,被命名為Stewart機構;
1978年,澳大利亞著名機構學教授Hunt首次提出將六自由度並在線上構用於機器人手臂。隨後Maccallion和Pham.D.J首次將該機構按操作器設計,成功的將Stewart機構用於裝配生產線,標誌著真正意義上的並在線上器人的誕生,從此推動了並在線上器人發展的歷史。Strwart機構是最典型的並在線上器人;
1983年,Hunt提出的三自由度3-RPS並聯平台機構,它能實現兩個自由度的轉動和一個自由度的移動,而得到廣泛的關注;
1999年,Pierrot和Company提出四自由度H4並在線上構,這種機構是在原有DELTA機器人的分支運動鏈中載入了一個和動平台垂直的轉動副,從而在DELTA機器人原有的三個移動副自由度外,又獲得了一個轉動自由度;
2002年,高峰等通過給六自由度並在線上構添加一個五自由度約束分支的方法,綜合出兩種五自由度並在線上構。
研究意義
一個機構產生若干個分支後續機構,或者若干分支機構匯合於一個後續機構的組合方式稱為機構的並聯組合,並在線上構具有多個臂,各臂具有球窩接頭。球窩包括:半球狀凹部,其對球狀頭部的前端部到赤道的範圍進行保持;延長部,其平滑地從該半球狀凹部連續,並從球狀頭部的赤道向上述軸部側延伸。
由於並在線上構存在很多優點,為製造業的發展提供了大量的機會,所以才引起了大量學者的興趣。相對於串在線上構,並在線上構有如下優點:
(1)與串在線上構相比,剛度大,結構穩定緊湊,承載能力強;
(2)工作空間較小;
(3)所以無累積誤差,精度較高;
(4)運動慣性小;
(5)在位置求解上,串在線上構正解容易,反解困難,而並聯正解困難,反解容易;
(6)運動鏈較短,驅動裝置可置於定平台(機架)上或接近頂平台(機架)的位置,這樣運動部分重量輕,速度高,慣性小,動態回響好;
(7) 完全對稱的並在線上構具有較好的各向同性。