并联机器人构型.docx

1、并联机器人的构型1、转动副轴线切向分布的3-RPS并联机器人图所示为一种典型的3-RPS并联机器人,三个支链中的转动关节轴线共面分布，同时相切于三角形外接圆。在初始位形时动平台能实现一维的移动,也可以绕动平台三个球钱中心所确定平面内的任意线矢量转动。图1-并联机构简图2、立方体3-RPS并联机器人图所示的3-RPS并联机器人将三个支链的转动轴线两两正交布置。其中Si为通过Si且平行于ai的线矢量。由于Si是通过Si且满足siai的线矢量,其中i=l,2,3,显然si、s2和s3是空间异面线矢量。对于这种支链布置方式,在初始位形时动平台只能绕pl、p2和p3三个独立的线矢量转动，因此它仍具有三维

2、运动特征。3、一类新型空间6自由度并联机器人机构图3图4(b)图5(b)设计过程如下：StePI选取能够实现动平台运动输出为2平移-1转动的平面三自由度并联机器人机构,选取结果如图3所示。Step2根据并联机器人一般设计原则可知:驱动装置不应安置在动平台上，即图1中的3个转动副Ri(i=l,2,3)均不能直接作为主动副.因此,应对图1所示的平面三自由度并联机器人机构进行必要的改进,改进后的结果如图4所示.其中，图4(a)中的3个移动副Pi(i=l,2,3)均为主动副;图4(b)中的3个平面副Ei(i=l,2,3)均为主动副。Step3选择适当的支路(或运动链)来连接动、静平台,确保该空间并联机

3、器人机构可以实现各种需要空间运动(即升降、俯仰和偏转运动)；并对设计出来的结果进行分析、判断和优选,得到了满足设计要求的2种新型空间并联机器人机构,其结构简图如图5所示。4、CT导航并联机器人构型本机构由2个链连接了动静平台,而且2个支链可以组成一个闭链。满足了并联机器人构件内在联系的定义。驱动为四驱动并行输入。从整体上看,该并联机构为单闭链并联机器人机构。此机构的运动副分布在两平行平面内，而且输入驱动副为螺旋副。动平台不再是平台的形式,而是空间线矢量。末端的平台(即执行机构)可以实现直线驱动,此处未加约束。静平台图6-并联机构简图5、4-UPU并联机构的结构与约束特征4-UPU机构模型及其坐

4、标系的建立如图7所示,O-XYZ和P-xyz分别是固连于下平台和上平台的坐标系,Z轴和Z轴垂直向上。该机构有4个分支,每个分支由4个转动副和一个移动副组成。其中各分支从下平台算起的第一、第五转动副轴线互相平行,且平行于Z轴;第二、第四转动副轴线相互平行且与Z轴垂直;各分支第四转动副轴线位于同一平面内。设第四转动副和第五转动副的轴线交点为bi(i=l,2,3,4),位于上平台上,且在同一平面内构成边长为2d的正方形,第一转动副和第二转动副的轴线交点为ai(i=l,2,3,4),位于下平台上,且在同一个平面内，构成边长为2R1,宽为2R2的矩形。坐标系O-XYZ的原点为矩形al、a2、a3、a4的中心。图74-UPU机构