摘要：针对对称4自由度3R1T并联机构提出一种雅可比分析方法。首先运用位移群理论分析3R1T并联机构的自由度特性,得到动平台在空间的运动为四维位移流形,然后运用螺旋理论建立单个分支运动链的雅可比矩阵,该矩阵为6×5长方阵;再利用该类并联机构的自由度特性证明6×5的分支雅可比矩阵的第四行和第五行为冗余元素,删除其中之一则可把分支雅可比矩阵简化为5×5方阵,该方阵在机构非奇异位形下满秩。在选定并联机构的驱动副后,对每个分支简化后的5×5雅可比方阵求逆,再分别取出逆阵中对应于驱动副的行矢量构成一个4×5长方阵,由于该长方阵的第四列元素始终与0相乘为冗余信息,删除该列元素后得到一个4×4可逆方阵,对之求逆即得整个4自由度3R1T并联机构的雅可比矩阵。该方法简捷易行,可进一步应用于3R1T并联机构的性能分析和运动学设计。

关键词：并联机构 位移群理论 螺旋理论 雅可比矩阵 

单位：浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室 杭州310018