【摘 要】
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随着科学技术的不断创新与发展,并联机构在工业领域中发挥着越来越重要的作用。并联机构具有结构稳定紧凑、承载能力强、精度较高、惯性小、动态响应好等优点。然而在并联机构运行过程中,由于受到了外力的影响,它的末端驱动器会产生位置形变,这就对动力学性能和位置精度产生一定的影响。本文主要针对项目组提出的新型四自由度并联机构2UPS+（RPR+RP）U,研究并分析其静刚度性能。静刚度是指机构工作末端在施加静载荷
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随着科学技术的不断创新与发展,并联机构在工业领域中发挥着越来越重要的作用。并联机构具有结构稳定紧凑、承载能力强、精度较高、惯性小、动态响应好等优点。然而在并联机构运行过程中,由于受到了外力的影响,它的末端驱动器会产生位置形变,这就对动力学性能和位置精度产生一定的影响。本文主要针对项目组提出的新型四自由度并联机构2UPS+（RPR+RP）U,研究并分析其静刚度性能。静刚度是指机构工作末端在施加静载荷后,整机维持定位精度的能力。因此,对该并联机构进行静刚度分析是非常有必要的。对该新型四自由度并联机构,主要针对以下几个方面内容来研究机构的静刚度。首先,对机构构型做简单描述,分析得出该机构运动空间。对机构建立运动学映射模型,同时建立静力学驱动/约束力矩模型,针对影响机构性能的参数因素,定义评价指标,得出对其性能影响较大参数因素,为后续对机构优化奠定基础。其次,通过对该机构构造矩阵分解方程,借助虚功原理,求出各个部件的静刚度模型。利用力学叠加原理,将所求各部分柔度模型叠加起来,求出整机静刚度模型。针对所求模型,定义静刚度性能评价指标,采用遗传算法（GA）对静平台结构参数a,动平台结构参数c以及杆长参数q1进行优化,得到最优解。借助静刚度解析模型,分析机构末端刚度在任务空间中随位形的变化规律。然后,利用有限元分析软件Ansys Workbench模块对该并联机构建立有限元解析模型。选取该并联机构两种典型位姿,将有限元仿真结果与静刚度解析模型的计算结果进行对比,验证该并联机构2UPS+（RPR+RP）U静刚度解析模型的正确性。最后,利用优化数据,完成对2UPS+（RPR+RP）U并联机构的样机组装。
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