Прямая задача кинематики параллельного манипулятора вида 3-PRPS

Аннотация

Параллельные манипуляторы с шестью степенями свободы и тремя ногами имеют большую рабочую зону и менее сложные сингулярные конфигурации по сравнению с параллельными манипуляторами с шестью степенями свободы и шестью ногами. Данная работа посвящена решению прямой кинематики нового параллельного манипулятора типа 3-PRPS с шестью степенями свободы, где P, R и S-призматические, вращательные и сферические кинематические пары соответственно. Рассматриваемый параллельный манипулятор образован путем соединения подвижной платформы с неподвижной платформой (основанием) через три замыкающие кинематические цепи типа PRPS, в которых активны призматические кинематические пары и они расположены на неподвижной платформе и ножках. Определены постоянные и переменные параметры рассматриваемого параллельного манипулятора, характеризующие соответственно его геометрию и кинематику. В прямой кинематике положения движущейся платформы определяются известными постоянными параметрами звеньев и заданными переменными параметрами активных кинематических пар. Анализ полученных уравнений прямой кинематики показал, что переменные параметры активных призматических кинематических пар освобождаются, и эти уравнения сводятся к полиномиальному уравнению 16 –го порядка с переменными пассивных кинематических пар. Представлены численные примеры прямой кинематики рассматриваемого параллельного манипулятора, и результаты показали, что уравнения прямой кинематики имеют четыре решения, соответствующие четырем узлам параллельного манипулятора.