欠驱动张拉整体并联机构的运动学求解方法

与传统刚性机构不同,张拉整体机构是一种由受压构件(杆)和连续受拉构件(索)构成的新型机构,具有质量小、惯性力低、柔顺性好、可折叠等优点.根据4杆12索张拉整体结构构型,设计一种4-SPS型空间张拉整体并联机构,由上平台、下平台、4根弹性支链和4根刚性驱动支链构成.根据机构位置关系,推导出各支链的矢量方程;考虑机构各刚性构件的质量,推导出静态平衡方程;对于欠驱动机构,存在欠约束自由度,运动学方程难以求解,由于静态平衡时机构势能最小,以最小势能法和位置方程联合求解机构的运动正反解,并采用变步长搜索法求解出逆解方程和正解数值解;最后,推导出平衡条件下机构的速度和加速度方程,并给出运动线图.