基于Grassmann线几何理论的并联髋关节试验机奇异位形研究

• 作者: 程刚 蒋世磊 顾伟
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 并联髋关节试验机 奇异位形 Grassmann线几何 Rodrigues参数
• 年，卷（期）: 2012,（17）
• 所属期刊栏目: 机构学及机器人
• 页码范围: 29-37
• 分类号: TH112|TP242
• 字数: 6198字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2012.17.029

摘要

并联髋关节试验机的核心运动模块采用3SPS+1PS空间并联机构,由定、动平台及连接两平台的3根SPS支链和1根PS支链构成,具有3转动自由度和1平动自由度.并联机构的奇异特性对其工作性能有着重要影响,因而须对该髋关节试验机的相关性质进行研究.建立基于Rodrigues参数的机构静力学模型,得到静力学转换矩阵的一般表达式,并推导出与6条用于Grassmann线几何分析的直线相对应的Plücker矢量.通过分析各线簇秩的空间分布特点,得到许多新颖的奇异位形,并推导出机构处于奇异位形时的各种约束方程.通过数值仿真,得到线簇秩从1到5的各奇异位形对应的奇异轨迹.髋关节试验机奇异位形的研究对其工作空间分析、机构尺寸优化和控制系统设计具有重要的意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程刚	中国矿业大学机电工程学院	71	508	12.0	19.0
2	蒋世磊	中国科学院光电技术研究所	13	122	7.0	10.0
3	顾伟	中国矿业大学机电工程学院	21	161	9.0	12.0