所有作者：孙涛 宋轶民 阎凯
作者单位：天津大学 机械工程学院
论文摘要：本文对一类新型含刚柔混合支链高速并联机械手的动态静力学进行了较深入分析，该机械手包括静平台、动平台和三条拓扑结构完全相同的支链。其中，每条支链由主动臂和从动臂组成，而位于同一平面上的两条弦丝和一条中间细杆构成了支链的从动臂。与众所周知的Delta机械手相比，Delta-S机械手可以消除球铰链的间隙、减小各零部件的惯性载荷以及提高定位精度和动态性能。为建立Delta-S机械手的动态静力学模型，首先借助达朗贝尔原理对主动臂、从动臂和动平台的动态静力学进行了分析。在利用虎克定律确定了弦丝和中间细杆变形协调条件的基础上，得到了弦丝的受力分析结果。借助小变形假定和线性叠加原理，计算了支链中弦丝的最小预紧力，为确保Delta-S机械手始终具有三个平动自由度，作用于各支链弦丝和中间细杆上的轴线载荷必须大于零，并且保证弦丝在整个工作过程中的预紧力必须大于其计算得出的最小预紧力。以上研究为制造第一台工程化样机奠定了理论基础。
关键词： 并联机构 Delta-S机械手 动态静力学分析 变形协调条件 预紧力
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