并联机床的工作空间及其近似表示方法

以并联机床的自己干涉、奇异位形以及工作空间的解析方法和表示方法为对象，讨论了自己干涉和奇异位形的检查判断方法，并给出了明确的计算公式；提出了并联机床工作空间的解析方法，开发了工作空间的解析软件，并通过与实验结果的比较，验证了所提方法是正确的；在此基础上，指出了工作空间的正方形表示法的不足，提出了空间圆概念和表达式，最大限度地表示了实际工作空间，缩短了干涉检查的计算时间．     

2TPT-PTT并联机床结构参数优化及工作空间仿真

提出一种基于并联机床作业空间达到最大时,结构尺寸达到最小的参数优化方法·通过对2TPTPTT并联机床工作空间边界面的研究,给出其作业空间体积公式,得到最优的结构参数,分析各优化参数对工作空间的影响,并对其工作空间进行仿真·研究结果表明:该并联机床的工作空间较大、连续且不存在空洞,其中两平台的边长差和定长杆对X方向产生影响,滑块的行程和固定平台的边长对Y方向影响较大,伸缩杆对工作空间的Z方向有较大影响·     

并联机床工作空间求解方法研究

以一种3-TPT并联机床为例,对并联机床工作空间的两种求解方法进行了分析.首先通过求解并联机床的运动学逆解方程,利用工作空间的解析法求解出其工作空间,然后提出了一种利用虚拟样机技术对其进行工作空间求解的方法.这种方法思路清晰,方法简便,适用范围广,只需要建立并联机床的虚拟样机模型,给出约束条件,即可直观地求得其工作空间,无需复杂的推导过程.通过对两种方法的对比,指出了虚拟样机是一种更为直观、简单、实用的求解方法.     

并联机床工作空间解析系统的开发

以丰田工机公司的HexaM并联机床为模型,讨论了刀架和刀架铰链的改造以及螺母高度等并联机床零部件的形状和尺寸对工作空间的影响,开发了对应倾斜滑动型、垂直滑动型、伸缩型以及回转型并联机床的工作空间解析系统.通过实验结果与仿真结果的对比,证明了所开发软件的正确性,该软件有助于新的并联机床的开发.     

并联机床伺服进给电机参数选择的一种方法

以可实现3平动自由度并联机床为例,提出选择这类机床伺服进给电机参数的方法.该方法根据对刀具的切削负载、快移速度和加速度要求,在建立速度、加速度和逆动力学模型基础上,利用矩阵奇异值理论导出了伺服电机额定转速、惯量和额定转矩的变化范围,并采用均值原理最终确定电机参数,该方法具有一定的通用性.     

并联机床机构的分析

介绍了并联机构的产生、发展及其应用,阐述了并联机床的发展,并对并联机床机构进行了位置、运动及其空间分析.     

并联机床主运动模块设计的研究

提出了一种新型模块化并联机床的结构模型，采用并联机构实现了机床的主运动。利用机构尺寸型空间模型理论，研究了机床主运动模块平均二自由度机构的运动特性，给出了机构运动学的正反解。研究表明，末端执行器的奇异位形形式与机构尺寸有关，而机构存在着3种类型的奇异位形，其最大工作空间取决于并联机构两支链中较短杆的长度，研究为快捷地设计开发三轴或多轴并联机床提供了基础理论。     

并联机床的关键技术

并联机床是一种新一代的机床，是一种知识密集型设备，是现代机器人技术和现代数控机床技术结合的产物。自其1994年在美国芝加哥机床展上首次面世即被誉为是“21世纪的机床”，成为机床家族中最有生命力的新成员。并联机床作为机床技术和机器人技术相结合的产物，与传统结构机床相比有很大的不同，具有很多的优点，在这一领域有许多关键技术需要进行研究和解决。     

并联机床伺进给电机参数选择的一种方法

以可实现3平方自由度并联机床为例，提出选择这类机床伺服进给电机参数的方法。该方法根据对刀具的切削负载、快移速度和加速度要求，在建立速度、加速度和逆动力学模型基础上，利用矩阵奇值理论导出了伺服电机额定转速、惯量和额定转矩的变化范围，并采用均值原理最终确定电机参数，该方法具有一定的通用性。     

并联机床运动控制卡接口设计

针对并联机床数控系统的工作特点和要求,通过对TI公司DSP芯片TMS320VC33和Cypress公司PCI接口芯片CY7C09449PV的功能和特点进行分析,设计了一种基于PCI总线的运动控制卡,较好地满足了并联机床数控系统对运动控制部件实时性和控制精度的要求.     

3-RRR平面并联机器人的灵活工作空间

通过对3-RRR平面并联机器人分支运动链子工作空间的分析,提出了由定姿态工作空间求解各种灵活度要求下工作空间的方法,对机器人的工作空间和灵活性问题进行了系统研究,并探讨了机器人几何参数和子工作空间内空洞时机器人灵活性的影响。     

六自由度并联机床的工件坐标系定位

以六自由度6-TPS型并联机床为模型,分析了工件坐标系定位对刀具加工范围和运动精度的影响,并据此将工件坐标系定位归结为一类兼顾作业空间和运动精度的有约束非线性规划问题。基于求解非线性规划的复合形法,提出并开发了工件坐标系定位算法,并给出具体的算法流程。这种方法包括确定初始定位矢量、构造定位矢量的初始复合形、建立目标函数和优化计算4部分。最后,针对一组给定的刀位文件,利用上述方法进行了机床的定位规划和计算,验证了算法的合理性和实用性。     

新型三自由度并联机床的工作空间分析

针对一种新型三自由度并联机床进行了研究，介绍了其结构布局特点，推导出位置反解方程，建立了结构约束条件，采用数值分析方法绘制出丁工作空间的Z截面边界图以及三维立体图，并定量分析了机构尺寸参数对上作空侧体积大小的影响，这些对该并联机床的合理化设计很有意义。     

3种用于混联机床并联机构的分析

分析了不同参数条件下3种可用于混联机床的并联机构:Stewart并联机构、动平台共用铰链机构以及中心伸缩杆机构,提出了虚拟工作空间和虚拟最大内接圆半径作为指标评价姿态实现能力.     

面向并联机床的G代码编程软件的开发

以6-TPS型并联机床为结构模型,阐述了面向并联机床的G代码编程软件的开发思想和软件结构,以及无干涉刀位文件的生成方法．对若干关键技术进行了研究和探讨,包括数值计算、G代码的自动生成和编译、仿真验证、轨迹的插补和干涉校验等。     

并联机床刀位文件生成及后置处理

以6-TPS型并联机床为结构模型,阐述了数控代码生成原理及无干涉刀位文件的生成方法。给出了机床后置处理的公式化描述,建立了后置处理器的系统框架,探讨了后置处理过程中坐标变换和作业空间检验,提出了利用多余自由度优化动平台位姿的策略。研究了通过优化一组刀位文件的综合误差度来确定工件坐标系定位矢量的方法,提出了基于刀轴矢量的Descartes空间插补算法。提出的系统结构及算法已经在多台并联机床开发中得到应用和验证。     

并联机床机构的分析

介绍了并联机构的产生、发展及其应用，阐述了并联机床的发展，并对并联机床机构进行了位置、运动及其空间分析。     

基于虚拟样机的电动六自由度并联机器人结构参数设计

针对并联机器人在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行电动六自由度并联机器人结构参数设计与仿真的研究.以Stewart并联机器人为例,对并联机器人工作空间的两种求解方法进行了分析.首先利用几何法求解出其工作空间,然后提出一种基于虚拟样机技术求解其工作空间与承载能力的方法.这种方法利用Pro/E软件进行三维设计,将三维造型导入Adams软件中进行动态仿真.仿真结果表明,该方法在保证仿真结果可靠性的前提下,可避免烦琐的计算,缩短设计周期.     

兼顾速度特性的三自由度混联机床尺度设计

以设计高速混联机床为目的,研究了一种两自由度并联机构的设计方法。建立了机构的运动学正逆封闭解方程、作业空间解析解和速度传递方程。根据机床的特点,定义出速度输出率和全域速度输出率指标,明确了机构输入和输出速度与设计参数之间的关系。提出一种兼顾速度和作业空间要求的并联机床尺度设计方法,并进行了具体的设计计算,结果证明该方法可行。基于此并联机构,给出了一台高速三轴混联机床的概念设计。     

A comparison study of two Tricept units for reconfigurable parallel kinematic machines

This paper presents a comparison study of workspace and dexterity of two Tricept units for Reconfigurable Parallel Kinematic Machines （RPKMs）. The modular leg of RPKMs is designed and the RPKMs can be built by changing tile setting of modules. A compositive kinematic model is developed accordingly. The inverse kinematics and Jacobian of these two Trieept units are analyzed. Considering workspaee volume and dexterity, the effeets of geometric size of some modules on the two Trieept units are discussed. In the end, comparison results of these two Tricept units are. given. The eomparison of two kinds of Parallel Kinematic Machines （PKMs） can be of help in the design and configuration planning of the RPKMs.