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1、并聯(lián)柔索機器人(Parallel Wire Manipulator,PWM)是20世紀80年代出現(xiàn)的一種新型機器人,它以柔索代替?zhèn)鹘y(tǒng)并聯(lián)機器人的連桿作為傳動元件,使得操作臂的重量大大降低,可以大大提高機器人的工作效率。與串聯(lián)機器人相比,并聯(lián)柔索機器人具有較高的剛度、精度和負載能力,結(jié)構(gòu)緊湊;與傳統(tǒng)并聯(lián)機器人相比,并聯(lián)柔索機器人的工作空間比較大。根據(jù)柔索張緊條件的不同,可將并聯(lián)柔索機器人分為兩類:并聯(lián)柔索懸吊機器人(Parallel wi
2、re SuspendedRobot,PWSR)和并聯(lián)柔索驅(qū)動機器人(Parallell Wire Driven Robot,PWDR)。其中PWDR是一種閉鏈冗余驅(qū)動機構(gòu),具有更好的剛度性能,可以實現(xiàn)高速作業(yè),因此具有更廣闊的應(yīng)用空間。 PWDR以柔索作為操作臂的傳動元件,雖然降低了機構(gòu)重量,但是重量的降低通常會引起系統(tǒng)柔性的增加,柔索的彈性不僅會影響操作臂的作業(yè)精度,還會降低系統(tǒng)的響應(yīng)頻率,甚至會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。雖然柔性的增加
3、會給操作臂的運動控制帶來困難,但是它同時也為系統(tǒng)帶來了柔順性,利用這種柔順性可以實現(xiàn)系統(tǒng)的變剛度控制??梢?,如何提高PWDR的精度和利用機器人的變剛度特性是值得研究的問題。 本文主要以4索3自由度并聯(lián)柔索驅(qū)動機器人為對象,進行了精度和變剛度的研究,主要工作如下: 首先,介紹了并聯(lián)柔索機器人的分類、特點、研究現(xiàn)狀和成果,描述了本文所研究的并聯(lián)柔索機器人的運動模型,包括各空間表達之間位置正逆解和速度的關(guān)系,并對其進行了數(shù)值仿
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