RR-P5R型全球面工作空间解耦并联机构误差分析

于珊珊，李为民，杨先海

(1. 河北工业大学机械工程学院，天津300130； 2. 山东理工大学机械工程学院，山东淄博255000)

球面并联机构是一种具有重要应用价值的并联机构[1-3]。与传统的串联机构相比较，球面并联机构的结构通常比较复杂，工作空间相对较小，且存在诸多不易计算的奇异位姿，对此，国内外学者展开了一系列的研究[4-6]。Tao等[7]开发了一种系统设计方法——最小干涉法(LIDeM)，可以减少机构链接之间的干涉，增大机构的工作空间。李寒冰等[8]设计了一种新型2PUS-2PRU并联机构，可用于太阳追踪装置，并采用遗传算法对工作空间和灵巧度进行综合优化，优化后的工作空间在各方向上均明显增大。赵瑞杰等[9]提出一种新型3-PPR球面并联机构，得出了机构产生奇异位形的条件和奇异位形的类型，验证了3-PPR机构不存在奇异位置，机构的工作空间无空洞，是完整的少半球面。王超群等[10]针对三自由度3-RRR球面并联机构，基于四元数建立运动学模型，找到了机构碰撞干涉的条件，依据该条件对3-RRR机构进行优化设计，实现了完整的球面工作空间。

当前球面并联机构工作空间的研究主要集中在对现有机构的优化分析，但针对球面解耦并联机构工作空间最大化的研究仍比较少。面对当前科技发展对机构大工作空间的要求，如空间360°测量、空间定位定向、未知环境探测等，现有的球面解耦并联机构已无法满足大角域工作范围的需求，因此对全球面工作空间并联机构的研究显得尤为重要。……