摘要：少自由度并联机构完整雅可比矩阵为6×6矩阵,包括运动子矩阵和约束子矩阵两部分,由于前者的代数特征不能反映出机构的约束特性,在对此类机构进行运动学分析和几何参数优化设计时,必须建立完整的6×6雅可比矩阵。鉴于此,基于对偶螺旋理论,以4自由度机构2RPS-2UPS为例,给出非全对称少自由度并联机构完整雅可比矩阵的推导方法。首先,根据螺旋理论推导约束支链中的运动螺旋系和反螺旋系,并利用互易积获得约束子矩阵。其次,锁定每个支链中的主动关节,根据螺旋理论计算约束支链和全运动支链中新增反螺旋系,并利用互易积建立运动子矩阵。将约束子矩阵和运动子矩阵联立建立机构完整雅可比矩阵。最后,分析雅可比矩阵的秩,得到2RPS-2UPS并联机构产生奇异位形的条件。

关键词：并联机构 少自由度 非全对称雅可比矩阵 螺旋理论 

单位：天津大学机械工程学院; 天津300072