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Date of Publication:2022-06-29

Journal:中国机械工程

Abstract:提出一种基于运动学、刚度和动力学性能的并联机构有序递进三级优化策略，即分别应用GA、PSO、DE三种智能算法，以工作空间性能和运动/力传递性能为目标的尺度参数优化；又在优化尺度参数基础上，以机构承载刚度和整体刚度为目标的构件截面参数优化；再在优化尺度参数和截面参数基础上，以动力学灵巧度和能量传递效率为目标的构件质量参数优化，从而使得机构的尺度、截面及质量参数达到最优。以一种零耦合度SCARA并联操作手为例，首先，运用矢量法建立了并联操作手的运动学模型，通过其工作空间性能和运动/力传递性能两个运动学指标，优化了其尺度参数；其次，运用虚拟弹簧法得到该并联操作手的刚度模型，通过其CAD模型的参数识别得到其柔度矩阵，并分析了承载刚度、整体刚度两个刚度性能指标，优化了构件的截面参数；接着，利用动力学普遍方程导出了该并联操作手的动力学模型，通过动力学灵巧度和能量传递效率两个动力学性能指标，优化了构件的质量参数。最终，使该并联操作手的运动学、刚度和动力学的综合性能达到最优，并得到了尺度、截面及质量参数的一些设计准则，其为该并联操作手的机械结构设计与研制奠定了基础。

Note:新增回溯数据