Ларюшкин Павел Андреевич

В настоящей статье исследуется рабочая зона и особые положения плоского 3-RPR манипулятора в среде MATLAB. Для анализа особых положений был использован метод, основанный на анализе матрицы Якоби механизма, получаемой дифференцированием уравнений связи. Расчеты были произведены при различных значениях геометрических параметров манипулятора, таких как: угол поворота выходного звена, минимальная длина поступательной кинематической пары, форма выходного звена. В результате установлены зависимости расположения зон особых положений от этих параметров и получены графические представления этих зависимостей.

В данной статье рассматриваются три наиболее часто встречающихся типа механизмов параллельной структуры, реализующих движение выходного звена в плоскости. В подавляющем большинстве работ, посвященных исследованию таких механизмов, на структуру манипуляторов накладываются различные геометрические ограничения, например, кинематические пары, закрепляемые на неподвижном основании, размещаются в вершинах правильного треугольника. В данной работе представлены уравнения связи и решения обратной задачи о положениях для данных механизмов, позволяющие задавать любые геометрические параметры механизмов и произвольное расположение системы абсолютных координат. Это позволяет получить идентичные уравнения связей для всех кинематических цепей манипулятора, а также легко изменять параметры модели механизма при исследовании его кинематики.

В данной статье рассматривается общий порядок предварительной оценки точности позиционирования механизма параллельной структуры с тремя степенями свободы на этапе начального прототипирования. Указываются основные причины возникновения погрешностей позиционирования звена, а именно неточности в работе приводов и неточности, связанные с погрешностями изготовления и монтажа элементов конструкции механизма. Рассматривается последовательность действий по первичной экспериментальной оценке влияния неточности конструкций и метод теоретической оценки влияния погрешности, связанной со структурой самого механизма.

Данная статья посвящена особым положениям в механизмах параллельной структуры, возникающим при вырождении связей, накладываемых на выходное звено. При этом отмечается, что такие особые положения, как правило, не рассматриваются большинством исследователей, поскольку не могут быть выявлены при использовании наиболее распространенной методики исследования особых положений. В работе для анализа данных особых положений используется подход, основанный на методах винтового исчисления. Приводится расчет механизма с тремя степенями свободы, демонстрирующий, что влияние рассматриваемых особых положений на размер рабочего пространства механизма может значительно превосходить влияние особых положений других типов.