1.一种基于方向余弦矩阵的Stewart并联机构杆长条件是否满足实际位形的判别方法,所述的Stewart并联机构包括动平台、静平台及连接动、静平台的6根并联的长度可伸缩的驱动杆,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)、用方向余弦矩阵表示动平台转动,该方向余弦矩阵为正交矩阵;
(2)、建立姿态变量与杆长条件的关系式:
Stewart并联机构杆长条件变量与铰链点位置坐标参数表达的变量Cl:式中{r1,r2,θ1,θ2}是表达动、静平台铰链点位置坐标的参数,对于给定的机构均为常数;l1~l6分别为6根驱动杆的长度,即输入量;
(3)、构造判别关系:
对于杆长条件是否满足实际的位形可采用如下方法判别:①对于姿态一定时,搜索其工作空间;即给定姿态变量,C为具体数值记为C0;每一步l1~l6对应于不同的的具体数值,由第(2)步可以解得Cl;如果它们能够对应于实际的位形必须满足:Cl=C0
此时,上式为充分条件;根据此判别条件可以去除全部不存在实际位形的杆长组合,提高了搜索效率;
②对于位置一定,搜索其姿态空间;或是搜索整个机构的可达工作空间;每一步l1~l6对应于不同的的具体数值,由第(2)步可以解得Cl;由旋转矩阵为正交矩阵可知,Cl必须满足下式:-1≤Cl≤1
此时,上式为一必要条件;即不满足上式的杆长组合,一定不存在实际位形与之对应;
根据此判别条件可以去除部分不存在实际位形的杆长组合。