并联机器人设计论文摘要:并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,在 21 世纪将有宽阔的进展前景
文中从运动副分析入手,对一种运动解耦的三自由度并联机构进行了构型讨论,该机构由三个正交分布的支链组成,且机构的运动副均为转动副,构成了机构动平台 x、y、z 三个方向的平动解耦;在机构构型讨论的基础上,对其进行了运动学分析,推导出了该并联机构的运动学正反解,分析了机构输入/输出的速度和加速度等,验证了该机构运动解耦的特性
这对该机构的动力学分析、控制策略、机构设计和轨迹规划等方面的讨论,具有一定的理论意义
关键词: 三自由度并联机构;并联机器人;设计;1
课题国内外现状及讨论的主要成果少自由度并联机器人 由于其驱动元件少、造价低、结构紧凑而有较高的有用价 值,更具有较好的应用前景,因此少自由度的并联机器人的设计理论的讨论和应用领域的拓展成为并联机器人的 讨论热点之一
讨论少自由度并联机构最早的学者应属澳大利亚著名机构学教授 Hunt ,在1983 年,他就列举了平面并联机 构、空间三自由度 3-rps 并联机构,但对四,五自由度并联机构未作详细阐述
在 Hunt 之后,不断有学者提出新的少自由度并联机构机型
在少自由度并联机构机型的讨论中,三维平移并联机构得到广泛的重视
clavel 提出了一种可实现纯 平运动三自由度 Delta 并联机器人,在 Delta 机构的支链中采纳平行四边形机构约束动平台的 3 个转动自由度
Tsai 提出的 Delta 机构完全采纳回转副,并通 过转轴的偏移扩大了 Delta 机构的工作空间
在 Tricept 并联机床上采纳的构 型是由 Neumann 发明的一种具有 3 个可控位置自由度的并联机构,该机构的突出特点是带有导向装置,采纳 3 个内副驱动支链并由导向