随着现代工业的发展,汽车和船舶越来越多应用于人员、设备和物资运输当中,然而由于路面不平、加减速、转弯偏航和风浪等因素影响会使运输物产生多维振动,妨碍快速、高效和安全运输,因此设计多维减振平衡系统将具有非常重要的现实意义。多维减振平衡和大振幅低频率减振平衡是此类系统研制的难点。本文以车载救护担架为应用背景,根据其振动特点设计了一种基于两移两转四自由度并联机构的多维减振平衡系统,主动控制救护担架下的主体机构运动,来反向抵消病人在运输过程中所承受的多维大振幅低频率振动运动,实现减振平衡控制。本文首先建立了系统并联主体机构的运动学模型,并基于运动学模型进行系统的尺寸参数设计和标定补偿,最后设计了系统的主动控制方法,并通过样机实验进行验证,实验结果表明该系统具有良好的减振平衡能力,且在不同恶劣程度的环境中具有较强的适用性。本文主要内容如下:(1)系统主体机构和运动学建模。详细介绍了系统主体机构的设计要求和主要组成部分,并求解了其自由度,然后分别建立了系统的运动学正反解模型,同时也求解了系统的速度雅可比矩阵。(2)基于系统运动学模型进行主体机构的尺寸参数设计。对给定的工作空间和给定的尺寸空间进行参数化建模,并以主体机构各支链最大摆角作为系统的运动学性能评价指标,利用遗传算法在给定尺寸空间中寻找合适的尺寸参数使得系统在满足给定工作空间的基础上具有良好的运动特性和较小的占用空间。(3)基于系统运动学模型进行主体机构尺寸参数的标定补偿。根据系统的运动学模型分别建立各主要误差源对末端输出的影响关系模型,进而得到系统的误差传递模型,应用该误差传递模型对机构尺寸参数进行标定补偿并修正系统的运动学模型,以提高系统的末端输出精度,并实验验证了该算法的有效性。(4)系统的主动控制方法。通过分析多维大振幅低频率振动系统的减振平衡控制难点,得到基于反向线加速度(或角速度)补偿和回稳补偿相结合的主动控制算法模型,并根据设计的系统评价指标,应用遗传算法进行模型参数寻优,最后通过样机实验验证了该方法的有效性和适用性。