3PSS-PU并联机构设计与工作空间分析

为了解决航空发动机短舱零部件装配中普遍存在的装配效率低、装配精度低、装配过程不可控等问题,设计一种在装配过程中与串联机器人相互协同工作的3PSS-PU并联机构.首先,通过机械构型确定机构位置的输入输出关系,建立运动学正反解方程,开展运动学分析;其次,推导机构的雅克比矩阵和质心速度,实现静力学分析;最后,建立结构位移约束,采用蒙特卡洛法研究机构的可达位姿工作空间.对算法进行Matlab编程求解,结果表明:3PSS-PU并联机构的总体可达高度为36 mm,当动平台距离静平台280～290 mm时,翻转角度和倾斜角度范围最大,动平台绕y轴旋转角度α∈|-20°,35°,绕x轴旋转角度β∈|-35°,7°,满足短舱装配的实际应用场景.