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        具有兩種平移特性的三平移并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計與分析

        2025-08-04 00:00:00蔡祥邱冰高波石志新
        機械傳動 2025年7期
        關(guān)鍵詞:支鏈耦合度軌跡

        中圖分類號:TH112 DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.07.010

        0 引言

        對于動平臺具有移動輸出特性的三平移(3T)空間并聯(lián)機構(gòu)而言,由于其具有工作空間大、所需驅(qū)動元件少、易于加工制造等優(yōu)點,在水果采集與分揀系統(tǒng)中具有廣泛的理論研究和實際應用價值。

        當前,國內(nèi)外學者針對三平移并聯(lián)機構(gòu)的研究已取得一定成果。CLAVEL發(fā)明了著名的Delta并聯(lián)機構(gòu),該機構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。楊廷力等[2]I51-162基于單開鏈單元得到了多種新型3T機構(gòu)。TSAI等3對3-UPU并聯(lián)機構(gòu)進行了運動學分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。李菊等基于方位特征集理論,設(shè)計了一種新型的3T并聯(lián)機構(gòu),對其進行了動力學分析及性能優(yōu)化。ZHU等設(shè)計了一種新型三平移柔性機構(gòu)。MACHO等設(shè)計了一種無浮動移動關(guān)節(jié)、無冗余約束的新型三平移機構(gòu)。ZENG等7-8設(shè)計了一種直線型驅(qū)動的三平移機構(gòu),并對此類機構(gòu)進行了衍生拓展。PRAUSE等針對多種直線驅(qū)動三平移空間機構(gòu),采用數(shù)據(jù)綜合、邊界狀況等方法進行分析比較,并且挑選出性能較好的機構(gòu)。沈惠平等設(shè)計了兩個部分運動解耦的新型三平移并聯(lián)機構(gòu),并對其進行了剛度及工作空間分析。李菊等綜合考慮子工作空間,運用疊加原理,提出一種包含運動位置正解的3T并聯(lián)機構(gòu)。沈惠平等2基于方位特征的并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計方法,設(shè)計了一種低耦合度半對稱三平移并聯(lián)機構(gòu)。PAN等[3設(shè)計了一種具有三平移特性的柔順并聯(lián)機構(gòu),并通過分析給出所設(shè)計機構(gòu)的位姿精度及空間平移特性。MENG等[14-15]對Delta-CU并聯(lián)機構(gòu)進行優(yōu)化,并對所設(shè)計機構(gòu)的靈敏度進行了分析。

        通過分析上述文獻中空間并聯(lián)機構(gòu)的運動特性可以發(fā)現(xiàn),上述文獻中涉及的三平移并聯(lián)機構(gòu)在平面上進行平移時,平移的形式均為平直移動;在需要沿著曲線方向平移(彎曲平移)時,需要不同維度的平直運動進行繁雜的線性擬合。在完成曲線擬合時,各個驅(qū)動副需要完成復雜的控制算法。

        本文綜合運用方位特征(PositionandOrientationCharacteristics,POC)集理論,提出了一種包含平直運動與彎曲平移兩種運動特性的3自由度并聯(lián)機構(gòu)。該機構(gòu)未來能夠應用于工業(yè)領(lǐng)域中的貨物自動分揀、快速避障、農(nóng)業(yè)機械化智能采摘;與只存在平直運動的并聯(lián)機構(gòu)相比,該機構(gòu)的研發(fā)能夠降低機構(gòu)的復雜程度,簡化驅(qū)動副控制的算法。

        1并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計及其拓撲特性分析

        1.1并聯(lián)機構(gòu)的特征描述

        本文基于方位特征集理論,提出的三平移空間并聯(lián)機構(gòu)簡圖如圖1所示。

        圖1三平移空間并聯(lián)機構(gòu)簡圖Fig.1Sketchdiagramofthe3Tspace-parallelmechanism

        該并聯(lián)機構(gòu)由4部分組成:動平臺1、靜平臺0、支鏈I、混合支鏈 I 。支鏈I與混合支鏈Ⅱ?qū)C構(gòu)的靜平臺與動平臺連接起來。支鏈I由 P11 副、 R12 副、 R13 副、 R14 副組成,且 P11 副、 R12 副、 R13 副、R14 副的軸線保持相互平行。混合支鏈Ⅱ由 P21 副、P22 副、 P31 副、平行四邊形機構(gòu) Pal 、平行四邊形機構(gòu)Pa2 組成, P21 副、 P31 副軸線保持共線關(guān)系,平行四邊形機構(gòu) Pal 與 P21 副保持共面的關(guān)系,且兩者為剛性連接;同理,平行四邊形機構(gòu) Pa2 與 P31 副保持共面的關(guān)系,且兩者為剛性連接; P22 副與 Pal 、 Pa2 保持垂直關(guān)系,且與 Pal 、 Pa2 均為剛性連接。 P11 副、 P21 副以及P31 副始終與靜平臺0相連,且 P11 副與 P21 副、 P31 副保持垂直關(guān)系。 R14 副、 P22 副兩個運動副保持共線的關(guān)系。動平臺1與靜平臺0保持平行的關(guān)系。

        1.2并聯(lián)機構(gòu)拓撲特性分析

        1.2.1 求解機構(gòu)動平臺POC集

        易知,空間并聯(lián)機構(gòu)的POC集方程233-55為

        Mpa=?u=1nMbu

        式中, Mbu 表示第 u 條支鏈的POC集; mu 為第 u 條支鏈的運動副數(shù); MJi 表示第 i 個運動副的POC集; Mpa 表示動平臺的POC集; n 為支鏈數(shù)。

        本文中,“I”表示運動副之間保持平行關(guān)系;“”表示運動副之間保持共面關(guān)系;“ ⊥ ”表示運動副之間保持垂直關(guān)系;“-”表示運動副之間是連接關(guān)系。

        1)求解支鏈I末端構(gòu)件的POC集

        在支鏈Ⅰ中,4個運動副之間的拓撲結(jié)構(gòu)關(guān)系是: {τ-P11||R12||R13||R14-σ} 。根據(jù)機構(gòu)的POC集方程,支鏈I末端構(gòu)件的POC集為

        2)求解支鏈 I 末端構(gòu)件的POC集

        在支鏈 I 中,同理,根據(jù)式(1)得到,支鏈Ⅱ末端構(gòu)件的POC集為

        Mb2=[t3]

        3)動平臺POC集的求解

        由式(2)易得

        Mpa=?u=12Mbu=[t3]

        式(3)表明,該機構(gòu)的動平臺1具有三平移運動特性的輸出特點。

        1.2.2求解自由度

        1)空間并聯(lián)機構(gòu)自由度(DegreeOfFreedom,DOF)的計算式為

        式中, F 為機構(gòu)的DOF; ξLj 為第 j 個獨立回路的獨立位移方程數(shù); v 為獨立回路數(shù); fi 為第 i 個運動副的自由度; : { M }為方位特征集的維數(shù)。

        2)機構(gòu)自由度求解

        該機構(gòu)包含兩個回路,具體為:

        ① 混合支鏈 I 中的 P21 副、 P31 副、平行四邊形機構(gòu) Pal 、 Pa2 組成第1個獨立回路,即 LOOP1

        顯然,第1個獨立回路的獨立位移方程數(shù) ξL1=2 。

        ②P22 副、支鏈I與上述的第1個獨立回路組成第2個獨立回路,即 LOOP2

        由式(4)可得

        由式(4)計算出,機構(gòu)的自由度 F 為

        可知,該空間并聯(lián)機構(gòu)DOF為3。如果將 P11 副、P21 副以及 P31 副作為驅(qū)動副,則該并聯(lián)機構(gòu)動平臺1可以完成三平移的運動輸出。

        1.2.3 機構(gòu)耦合度 κ 的求解

        1)并聯(lián)機構(gòu)約束度與耦合度的計算方法

        基于序單開鏈(SingleOpenChain,SOC)機構(gòu)組成理論可知,第 j 個SOC的約束度 計算式為

        式中, Ij 為第 j 個SOC的驅(qū)動副數(shù); mj 為第 j 個SOC的運動副數(shù)。

        SOC能夠完成多個子運動鏈(SubKinematicChain,SKC)劃分。因此,每個SKC中耦合度 κ 的計算式為

        式中, 表示基本運動鏈由 k 個 組合而成,在進行多種組合方案選擇時,通常選擇 的數(shù)值為最小的方案。

        耦合度在并聯(lián)機構(gòu)學中存在的物理意義如下: κ 表示SKC內(nèi)各個回路中不同變量之間的關(guān)聯(lián)程度,其中, κ 值與機構(gòu)各個參數(shù)求解的復雜程度成正比;對于 κ=0 的SKC,每個回路的變量可以在本身獨立回路中求出;對于 κgt;0 的SKC,回路中的變量則需要聯(lián)合多個回路方程方可求出。

        2)確定機構(gòu)的耦合度在第1.2.2節(jié)中已經(jīng)得到了 ξL1=2,ξL2=4C

        因此,兩個回路的約束度 Δj 可以由式(5)分別計算得到,即

        所以,根據(jù)式(6)可求得,機構(gòu)耦合度為

        該并聯(lián)機構(gòu)的耦合度 κ=1 。因此,在該并聯(lián)機構(gòu)的求解過程中,通過兩個獨立回路聯(lián)立方程即可。在進行該機構(gòu)的正解求解時,可在約束度為 +1 的獨立回路中假設(shè)1個虛擬變量;在約束度為-1的回路中再創(chuàng)建包含前面虛擬變量的約束方程,最終可以求得機構(gòu)的位置正解表達式。

        2并聯(lián)機構(gòu)的位置分析

        2.1建立并聯(lián)機構(gòu)坐標系并且標注參數(shù)

        為了便于表述及計算, P11 副用 A1 表示, R12 副用A2 表示, R13 副用 A3 表示, R14 副用 A4 表示, P21 副用B1 表示, P22 副用 B5 表示, P31 副用 C1 表示;平行四邊形機構(gòu) Pal 、 Pa2 的尺寸關(guān)系保持不變并將其各自連接點標注出來。并聯(lián)機構(gòu)的具體運動學模型圖如圖2所示。

        圖2并聯(lián)機構(gòu)運動學模型圖Fig.2Kinematicmodelingdiagramof theparallelmechanisn

        在圖2中,靜平臺0是邊長為 2l0 的正方形;動平臺1的桿長為 2l1 。在靜、動平臺上分別建立笛卡兒靜坐標系 O-xyz 、笛卡兒動坐標系 O-xyz 。其中,靜坐標系的原點 o 位于正方形幾何中心點上; x 軸平行于 B1C1 ,且 x 軸正方向指向 A1 點所在邊; y 軸垂直于 B1C1 ,且其正方向指向 B1C1 : z 軸的正方向由右手法則確定。動坐標系 O 點處于動平臺上的幾何中心點上, y 軸在 A4B5 連線上且指向 B5 : x 軸垂直A4B5 : z 軸正方向滿足右手法則。

        A1 、 B1 、 C1 位于靜平臺上, A4 、 B5 位于動平臺上。

        設(shè)機構(gòu)的尺寸參數(shù)為:A,A=AA=AA=l, lc4B5=l60

        2.2機構(gòu)位置正解公式推導

        易知靜平臺0上的點 A1? C1 的坐標分別為 ,求動平臺1上O 的位置 。

        2.2.1在第1個獨立回路 L00P1 )上求解

        由機構(gòu)的幾何關(guān)系可知

        xB1-xC1=2l6+l4cosα-l4cosβ

        l4sinα=l4sinβ

        由結(jié)構(gòu)關(guān)系,易知 0?α?180° 、 0?β?180° O由式(8)可得, α=β 或 α=180°-β 。

        1)當 α=β 時,由式(7)可得

        xB1-xC1=2l6

        2)當 α=180°-β 時,由式(7)可得

        易知 B3 的坐標為

        B3=(xB1+l4cosβ,l0,l3+l4sinβ)

        2.2.2 在第2個獨立回路 (LOOP2 )上求解

        通過支鏈I顯然可以得知

        y=yA1+l1

        1)當 α=β 時,由式(9)、式(12)易知

        y=yA1+l1

        而 x,z 不能確定。

        2)當 α=180°-β 時,由式(10)\~式(12)可得

        當輸入值 xB1,xC1 滿足條件 xB1-xC1=2l6 時,動平臺存在無數(shù)組解,即動平臺的位置不確定,為機構(gòu)的奇異位置;當輸入值 xB1,xC1 不滿足條件 xB1- xc1=2l6 時,動平臺有唯一確定的位置。因此,為了使動平臺的位置確定,需要使驅(qū)動副輸入值 xB1 、 xc1 不滿足條件 xB1-xC1=2l6

        由式(10)、式(12)、式(14)知

        由式(15)知,動平臺 中的 x= 、 ,說明動平臺 只與驅(qū)動副 P21 、 P31 副的輸入運動有關(guān); O (2中的 y=ff2(yA1) ,說明驅(qū)動副 P11 的運動輸人和動平臺的 y 具有相關(guān)性。因此,該機構(gòu)具有部分運動輸入輸出解耦性。機構(gòu)部分運動解耦的特性對機構(gòu)的運動學分析與動力學分析是十分有利的,同時可以降低機構(gòu)的控制難度。

        2.3機構(gòu)位置逆解公式推導

        并聯(lián)機構(gòu)位置逆解為:在動平臺1上,已知 O點的位置坐標 ,求解靜平臺0上3個驅(qū)動副的具體移動位置yA、xB、χ。

        2.3.1求靜平臺上 A1 的移動位置 yA1

        由式(12)可以直接求得

        yA1=y-l1

        2.3.2求靜平臺上B、C,的移動位置p、χc,

        1)當 xB1,xC1 滿足條件 xB1-xC1=2l6 時,進行求 解。由式(14)易得

        再根據(jù)式(14)可得

        xB1=x+l6-l4cosβ

        xB1,xC1 滿足條件 xB1-xC1=2l6 ,易得

        xC1=x-l6-l4cosβ

        2)當 xB1,xC1 不滿足條件 xB1-xC1=2l6 ,即 α= 180°-β 時,進行求解。

        由式(7)可得

        xB1-xC1=2l6-2l4cosβ

        將式(14)中 x 的表達式與式(17)聯(lián)立,可得

        xB1=ff4(x,z)

        聯(lián)立式(17)、式(20)、式(21)可得

        xC1=ff5(x,z)

        在逆解公式求解中,無論 xB1,xC1 輸入值是否滿足關(guān)系式 xB1-xC1=2l6 ,都可以求解出驅(qū)動副的具體位置,并且有具體的表達式。

        2.4機構(gòu)正/逆解方程實例驗算

        2.4.1 正解方程實例驗算

        取該機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為: 2l0=300mm 2l1=100mm,l2=80mm,l3=70mm,l4=100mm l5=40mm,l6=140mm 。圖3所示為該機構(gòu)三維模型。

        圖33T機構(gòu)三維模型Fig.33Dmodelofthe3Tmechanism

        取靜平臺0上3個點 A1 、 B1 、 C1 的位置分別為yA1=33mm,xB1=83mm,xC1=-58mm ,由Matlab軟件根據(jù)該并聯(lián)機構(gòu)位置正解方程,得到位置正解值,如表1所示。

        表1并聯(lián)機構(gòu)位置正解數(shù)值Tab.1 Positive solution numerical values of the parallel mechanisn position

        2.4.2 逆解驗證

        將表1中正解數(shù)值代入式(16)、式(18)、式(19)式(21)、式(22),可以得到4組位置逆解值,如表2所示。

        表2并聯(lián)機構(gòu)位置逆解數(shù)值Tab.2Inverse solution numerical values of the parallel mechanism position

        由表2可見,序號3的逆解數(shù)值與正解求解時3個驅(qū)動副的輸入值是相同的,從而證明機構(gòu)的正/逆解方程是正確的。

        3平移運動特性分析

        3.1 剛體運動的基本形式

        機構(gòu)末端構(gòu)件的運動屬于剛體運動。眾所周知,剛體運動具有平移和旋轉(zhuǎn)[圖4(a)]兩種運動形式,平移運動又可劃分為平直運動[圖4(b)]與彎曲平移[圖4(c)]兩種運動形式。

        如圖4(c)所示,剛體在實現(xiàn)彎曲平移時,其位置在笛卡兒坐標系中存在不同方向的平移組合。由笛卡兒坐標系可知,圖4(c)中剛體從 E1 點移動到E2 點,存在 x 軸與 y 軸兩個方向的平移組合。

        3.2驗證并聯(lián)機構(gòu)平移特性

        使用SolidWorks軟件、Matlab軟件驗證該并聯(lián)機構(gòu)存在的平移特性。

        3.2.1 驅(qū)動副 P21 副、 P31 副速度相同時

        設(shè)靜平臺上3個驅(qū)動副 P21 副、 P31 副、 P11 副驅(qū)動軌跡在時間 t1∈[0 ,4]s的運動軌跡為

        圖4剛體運動的基本類型

        將式(16)、式(21)、式(22)按照式(23)驅(qū)動形式導入Matlab軟件,對動平臺 O 點理論值的位置變化進行計算分析,得到動平臺 O 點位置變化;此外,將本文機構(gòu)導入SolidWorks平臺進行分析,時間步長設(shè)置為0.1s。將所求得的41個時間點與3個方向的位置變化數(shù)據(jù)導入Matlab軟件,得到位置變化,如圖5所示。

        圖5動平臺位置變化(情況1)Fig.5 Changesin the position of the movingplatform(situation1)

        由圖5可知,理論推導后的計算式再經(jīng)過Matlab軟件編程求得的每個時間點的位置,與使用Solid-Works軟件進行仿真得到的數(shù)據(jù)是一致的,從而證明該機構(gòu)的位置計算式推理正確。

        由于 P11 副的位置保持不變,而 P11 副的位置決定了動平臺 O 點 y 軸方向的數(shù)值,所以,只需要考慮由另外兩個驅(qū)動副運動形式產(chǎn)生的動平臺 O 點在xOz 平面內(nèi)的軌跡變化。將 P31 副、 P21 副驅(qū)動軌跡按照式(16)、式(21)、式(22)導入Matlab軟件編程,計算動平臺 O 點的位置變化,得到動平臺在 xOz 平面內(nèi)的運動軌跡,如圖6所示。

        圖6動平臺軌跡變化(情況1)

        由圖6可知,在驅(qū)動副 P21 副、 P31 副速度相同、P11 副驅(qū)動軌跡不變時,該動平臺能夠?qū)崿F(xiàn)平直運動。

        3.2.2 驅(qū)動副 P21 副、 P31 副速度不相同時

        設(shè)靜平臺上3個驅(qū)動副 P21 副、 P31 副、 P11 副驅(qū)動軌跡在時間 t2∈[0, 4] s的運動軌跡為

        同理,使用Matlab軟件編程計算動平臺理論位置變化,使用SolidWorks軟件仿真得到動平臺位置變化,如圖7所示。

        圖7動平臺位置變化(情況2)Fig.7Changes in the position of the moving platform(situation2)

        由于 P11 副位置保持不變,將 P31 副、 P21 副驅(qū)動軌跡按照式(16)、式(21)、式(22)導入Matlab軟件編程計算動平臺 O 點的位置變化,得到動平臺 O 點在 xOz 平面內(nèi)的運動軌跡,如圖8所示。

        圖8動平臺軌跡變化(情況2)

        由圖8可知,驅(qū)動副 P21 副、 P31 副速度不相同、P11 副位置保持不變時,機構(gòu)的動平臺在 x 方向、 z 方向的位置同時發(fā)生改變。在第1.2.1節(jié)中已經(jīng)得知,該機構(gòu)只存在平移、不存在轉(zhuǎn)動,所以,該動平臺能夠?qū)崿F(xiàn)彎曲平移。

        綜上可知,當驅(qū)動副 P21 副、 P31 副速度相同時,動平臺在 xOz 平面內(nèi)存在平直移動;當驅(qū)動副 P21 副、P31 副速度不相同時,動平臺在 xOz 平面內(nèi)存在彎曲平移運動形式。

        4機構(gòu)控制優(yōu)勢分析

        記圖1中動平臺1的初始位置與靜平臺平行。由于整個動平臺只存在平移移動,因此,機構(gòu)動平臺運動過程始終與靜平臺保持平行關(guān)系。

        以最簡單的兩個運動副組合的串聯(lián)機構(gòu)為例來實現(xiàn)圖8所示的運動軌跡,兩個運動副需要 x 方向、z方向兩個方向上的獨立移動副,如圖9所示。

        圖9二維移動實現(xiàn)空間曲線平移Fig.9Spatialcurve translationthroughtwo-dimensional movement

        在圖9中, P41 副只能在 x 方向產(chǎn)生位移, P51 副只能產(chǎn)生 z 方向的位移。為實現(xiàn)圖9中動平臺1從 Di 點到 D2 點的彎曲平移,需要 P41 副從 D3 點移動到 D5 點, P51 副從 D4 點移動到 D6 點;且在運動過程中,P41 副、 P51 副根據(jù)不同的運動速度組合使動平臺1產(chǎn)生不同的折線,再將各個折線擬合成從 D1 點到 D2 點的曲線。折線的數(shù)量越多, D?1 點到 D2 點的曲線的擬合程度才能越高。圖9中的兩個移動副為實現(xiàn)滿足擬合程度高的曲線,就需要通過控制算法對 P41 副、 P51 副的每個運動步長進行控制,并且需要保證P41 副、 P51 副運動步長較小。

        本文提出的并聯(lián)機構(gòu)只需要通過控制驅(qū)動副按照第3.2.2節(jié)中的運動速度保持不變( P21 副運動速度保持 -5mm/s 、 P31 副運動保持 -40mm/s 、 P11 副不運動)進行運動,動平臺即可實現(xiàn)彎曲平移。所以,該機構(gòu)能夠降低控制的難度。

        5結(jié)論

        1)綜合運用POC集的并聯(lián)機構(gòu)拓撲設(shè)計方法,提出了一種新型的3T并聯(lián)機構(gòu),并對該機構(gòu)各個運動參數(shù)開展拓撲特性分析,計算出:該并聯(lián)機構(gòu)的耦合度為1、自由度為3。設(shè)計的機構(gòu)具有如下優(yōu)點:機構(gòu)僅由簡單的移動副和轉(zhuǎn)動副組成,便于加工;機構(gòu)具有部分運動解耦性,這對機構(gòu)的運動控制非常有利;機構(gòu)的驅(qū)動副全由移動副組成,具有較大的操作空間,能夠適用于較大范圍的貨物搬運并在一定高度方向上完成避障。

        2)對所提機構(gòu)進行運動學分析,并對所建立的正/逆解方程進行了數(shù)值驗證。結(jié)果顯示,該機構(gòu)的正/逆解方程是正確的。但正解中存在動平臺無數(shù)解的情況,在實際應用可以避免這種情況發(fā)生。

        3)使用Matlab及SolidWorks軟件仿真證明,該機構(gòu)的動平臺同時具有彎曲平移與平直運動的移動特性。相對于平直運動的運動副組合,用該機構(gòu)來實現(xiàn)彎曲平移運動的控制更加簡單。

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        Design and analysis of a three-translational parallel mechanism with two translationalcharacteristics

        CAIXiang1 QIUBing2 GAO BoSHI Zhixin4 (1.SchoolofMechanical andElectrical Engineering,Hubei Polytechnic Institute,Xiaogan 432oo0,China) (2.Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co.,Ltd., Zhuhai 519oo0,China) (3.DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering,Xinxing VocationalandTechncalCollege,Xinxing839oo,China) (4.SchoolofAdvanced Manufacturing,Nanchang University,Nanchang33oo31,China)

        Abstract:[Objective]Tosolvetheproblemofthecomplex controlalgorithmof theprevious thre-translation(3T)parallel mechanism inachievingcurve trajectory translation,anewtypeof mechanismthatcanachievecurve trajectorybasedonthe characteristicsof the mechanismitself wasproposed.[Methods]Basedonthedesigntheoryof theparallel mechanismderived fromthepositionandorientationcharacteristics (POC)setequations,thetopologicalpropertiesofthemechanismwereanalyzed intermsofthePOCset,degreesoffredomandcouplingdegres;basedonthe kinematic modelingprincipleofthetopological structure,theanalyticalpositiveandanalyticalinversepositionequationsofthemechanismwerebtaned,andthecoecess ofthe positiveand inverse solution equations was verified.SolidWorks softwareand Matlab software wereusedto verifythat themechanismhaddiferentmovingmotioncharacteristicsunderdierentdriveforms.[Results]Fortraditional3Tparallel mechanisms that only enablestraight-line motions,achieving curved translations intwodirections necesitatescomplex algorithmstofitcurvesthrough multiplestraight-linemovements.Incontrast,theproposedmechanismcanachievecurved translations simply by altering the motion velocities of the driving joints.

        KeyWords:Parallel mechanism;Topological design;Bending translation;Analyticalsolution; Coupling degree

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