专    业：机械工程

导    师：张俊 教授

毕业去向：厦门宏发继电器股份有限公司

教育及工作背景：

2017年9月至2020年6月     福州大学   机械工程   工学硕士学位

2013年9月至2017年6月    福州大学   机械设计制造及其自动化  工学学士学位

研究方向：

并/混联装备设计

参与科研项目：

1.“闽江学者”特聘教授专项资金项目，面向铝合金结构件加工的三自由度并联摆角头设计理论与关键术研究（No. 800311），300万，参与 

2、企业横向课题，并/混联高端数控装备联合研发（00201806），300万，参与

授权专利：

1.一种低运动质量的空间三自由度并联机构及使用方法

2.一种2R1T三自由度冗余驱动并联机构及其工作方法

3.小型并联式精雕机

4.一种湿纸巾折叠机

5.基于TEO解调和随机共振的行星齿轮箱早期故障诊断方法

6.一种空间三自由度冗余驱动并联机构

7.一种低运动质量的空间三自由度并联机构

8.一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法

9.含冗余约束的空间五自由度混联加工装备

10.一种空间两转动一平动的冗余约束并联机构

硕士学位论文简介：

基于2UPR&2RPS 并联动力头的混联数控机床设计与研发

高性能数控加工机床是现代化高端制造的基础装备。面向“工业4.0”背景下先进制 造领域对于具有复杂形面的结构加工需求，本文设计了一种新型多轴加工的混联数控机 床。该机床以2UPR&2RPS 型并联动力头为核心模块，以XY型串联模块，组合成混联机 床。总结全文，主要内容可概况如下： 

首先，基于并联机构易于模块化的优点，采用了结构对称、安装便利的2UPR&2RPS 型并联动力头作为混联机床的核心，其中包含UPR 支链体、RPS 支链体、静平台和动平 台等具体零部件结构，并搭配XY 形式的串联模块和基座模块组成混联数控机床的概念设 计方案。并且利用ANSYS Workbench 模块开展2UPR&2RPS 型混联机床的零部件强度校 验，以验证概念设计的合理性。 

其次，为明晰新型混联机床并联动力头部分的运动学、工作空间等性能，结合混联数 控机床的拓扑特征和运动特性，采用旋量理论和G-K 公式分析了2UPR&2RPS 并联动力头 的运动学。分析表明其动平台末端具有两个方向的转动和一个方向移动的运动能力。此外， 采用封闭矢量法分析了并联动力头的位置正逆解，并推导了混联机床的位置正逆解。在这 基础上，根据滚珠丝杆的行程、各个转动关节的干涉条件等限制，利用边界搜索法预估了 该混联机床的工作空间大小及分布。 

再次，根据该混联数控机床的运动特点，优选雷赛运动控制器的作为控制系统的核心， 完成了数控系统的硬件配置和电路设计。进一步地利用C#编程软件可视化操作的便利对 混联数控系统进行了程序软件的设计、相关参数的设置以及人机界面的优化。 

最后，基于以上混联机床设计方案，搭建了该型混联数控机床平台，结合控制系统对 样机进行系统调试。随后利用激光跟踪仪和千分表等测量工具标定了该混联机床的末端几 何精度，并选用典型样件开展了混联机床的样件切削实验，其测试结果表明该混联数控机 床能够切削复杂曲面的零部件，同时验证了控制系统硬件和软件的可行性。 

本文的设计方法可拓展到其他类型的含并联动力头的混联数控装备研发，相关研究成 果可为混联数控装备的概念设计、运动学分析、控制系统搭建以及性能标定提供理论基础。