并聯(lián)機器人機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法研究.pdf

1、并聯(lián)機器人具有剛度大，精度高，運動慣性小等優(yōu)點，目前在工業(yè)領(lǐng)域已得到較為廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外也有眾多學者對其進行深入研究。隨著對并聯(lián)機器人研究的進一步廣泛和深入，迫切需要綜合出功能多樣，性能優(yōu)良的并聯(lián)機構(gòu)來滿足實際的需要，因此對并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型的創(chuàng)新綜合越來越成為擺在面前的重要問題。型綜合產(chǎn)生的機構(gòu)需要計算其自由度來檢驗其正確性，確定機構(gòu)主動件數(shù)，而由于一些并聯(lián)機構(gòu)的復(fù)雜性，現(xiàn)有的空間自由度計算方法尚沒有理想的理論得到準確的結(jié)果。

2、　　 針對上述兩個問題，本文對螺旋理論進行研究，應(yīng)用螺旋理論作空間機構(gòu)的運動和動力分析比較方便，可以用一個螺旋表示剛體的轉(zhuǎn)動或移動，其反螺旋表示剛體力學中的力或力偶。經(jīng)分析獲得一種求解并聯(lián)機構(gòu)自由度的新方法——螺旋約束法。第一次發(fā)現(xiàn)可以將機構(gòu)自由度的計算轉(zhuǎn)化成求解運動平臺的自由度，并且拋開了對公共約束數(shù)及虛約束的計算，無需人為判斷，具有更高的準確性。除了能求出自由度數(shù)，還能同時求出運動平臺的自由度性質(zhì)，由于并聯(lián)機器人機構(gòu)的運動平臺是其

3、輸出構(gòu)件，因此對了解機構(gòu)的性能提供了方便。
　　 應(yīng)用螺旋理論本文還提出了一種并聯(lián)機器人機構(gòu)創(chuàng)新的方法——約束反求法。這種方法由已知運動平臺的運動特性求各支鏈對運動平臺的約束，再由支鏈的約束求解各支鏈運動類型，從而確定各支鏈的運動副組成。本文提出的并聯(lián)機器人機構(gòu)的自由度計算的螺旋約束法與機構(gòu)創(chuàng)新的約束反求法實際上互為逆反，即自由度計算方法是由機構(gòu)運動鏈求約束螺旋，而創(chuàng)新方法是由約束確定運動鏈，因此形成機構(gòu)的過程更簡單，效率更高。