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工程设计学报
工程设计学报  2015, Vol. 22 Issue (6): 534-539    DOI: 10.3785/j.issn. 1006-754X.2015.06.004
创新设计     
冗余驱动并联机构驱动力优化的新型算法设计
周结华
南昌航空大学 信息工程学院，江西 南昌 330063
New optimization algorithm of driving force for parallel manipulator with redundant actuation
ZHOU Jie-hua
School of Information Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China
 全文: PDF(1264 KB)   HTML
摘要： 针对冗余驱动并联机构驱动力分配存在不唯一的问题，运用各驱动器最大瞬时驱动力最小优化算法，对4-SPS/S三自由度冗余驱动并联机构逆动力学模型展开优化分析.通过仿真实验分析,发现该算法的优化结果可能有存在力突变奇异点的缺陷.随后，从理论上分析了这种缺陷存在的合理性，设计了一种无力突变奇异且快速收敛的各驱动器最大瞬时驱动力最小优化算法.最后，通过仿真实验验证了新设计的优化算法的有效性.
关键词： 冗余驱动;  并联机构;  逆动力学;  优化分析    
Abstract: To solve the problem that the distribution of the active joints' drive force was not unique due to the redundant actuation, the parallel inverse dynamic of the 4SPS/S(4-spherical joint-prismatic joint-spherical joint/spherical joint) with redundant actuation was analyzed by the minimal value optimization algorithm of driving force. By simulation experiments, it was found that the optimization results could contain singular points producing a sudden change of force. Furthermore, the reasonableness of the defect was proved on the basis of theoretical analysis, and a new minimal value optimization algorithm of driving force was designed which had rapid convergence and without singular points producing a sudden change of force. Finally, the results of simulation and analysis showed that the new optimization algorithm of driving force was effective.
Key words: redundant actuation    parallel manipulator    inverse dynamics    optimization analysis
收稿日期: 2015-06-02 出版日期: 2015-12-28
基金资助:

江西省青年自然科学基金资助项目（20151BAB217022）；江西省教育厅青年科学基金项目（GJJ14549）；南昌航空大学博士启动基金项目（EA201204428）
作者简介: 周结华（1983-），男，江西上饶人，讲师，博士，从事并联机器人设计与优化等研究，E-mail:jiehuazhou@126.com. http://orcid.org/0000-0003-3944-4357.
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引用本文:

周结华. 冗余驱动并联机构驱动力优化的新型算法设计[J]. 工程设计学报, 2015, 22(6): 534-539.

ZHOU Jie-hua. New optimization algorithm of driving force for parallel manipulator with redundant actuation. Chinese Journal of Engineering Design, 2015, 22(6): 534-539.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/10.3785/j.issn. 1006-754X.2015.06.004    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2015/V22/I6/534

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