并联机器人智能控制研究现状

近年来并联机器人已成为机器人领域研究的热点之一,由于其具有不确定性、高度非线性、控制复杂等特点,理论研究还处在发展阶段,控制精度和实时性都有待提高.而智能控制是一个新兴的学科,是控制领域发展的高级阶段.将智能控制引入并联机器人有助于提高并联机器人的控制性能.总结了智能控制中的模糊控制、神经网络控制以及集成智能控制在并联机器人领域的应用现状,并指出了未来发展方向.     

少自由度并联机器人的研究现状

并联机器人是20世纪80年代新兴起的先进技术，它从一出现就受到国内外众多学者的关注。并联机器人技术已经从理论研究走向实际应用，而少自由度并联机器人是近年来并联机器人研究中的一个热点问题。本文综述了少自由度并联机器人国内外研究现状以及关键技术的研究进展，指出少自由度并联机器人理论及应用领域有待深入开展的研究方向。     

并联机器人控制策略的现状和发展趋势

在分析了大量参考文献的基础上，对并联机器人控制方法方面已取得的主要研究成果、发展趋势进行了阐述。这讨并联机器人控制系统设计具有积极的指导和借鉴意义。     

并联机器人的研究进展与现状(连载)

由于并联机器人系统的复杂性，其控制策略、控制方法的研究非常困难。最初设计控制系统时。常常把并联机器人的各个分支当作完全独立的系统，使用一些常规控制方法进行控制，在实际中难以实现或得不到令人满意的控制效果。最近几年，国内外学者对并联机器人控制策略的研究才有了一定进展。     

并联机器人控制方法研究

论文分析了大量文献,系统总结了现有并联机器人控制方法,探讨了这些控制方法的发展方向。对于并联机器人控制系统设计与实现具有一定借鉴意义。     

并联机器人的研究进展与现状(连载)

并联机器人是20世纪80年代新兴起的先进技术，是一类全新的机器人。引起了国际学者的广泛关注。论文根据掌握的大量并联机器人文献，对其构型、运动学、动力学、机构性能和控制策略等几个领域的主要研究成果进行了系统总结，并指出了尚未解决的一些主要问题。     

平面并联平动机器人尺寸设计研究

建立了一种新型平面并联平动机器人的速度与力雅可比矩阵、误差传递及末端柔度矩阵,进而得到其各项性能评价指标.综合考虑该机器人的灵巧度、速度、力及误差传递性能、末端变形及机器人的占用面积,构造出一个新的综合性能评价指标.提出了该机器人极位夹角的概念,它是决定该机器人性能的一个非常重要的几何参数.利用综合性能评价指标对该机器人尺寸设计进行研究.该方法也适用于其它并联机器人的设计.     

3-PUU并联机器人机构及其运动学

介绍了一种空间三自由度并联机构3-PUU,该机构有动平台、定平台和3个连接支链组成,动平台相对于定平台有2个转动和1个移动.该机构动平台和定平台之间的连接全部由万向铰链完成,结构简单、对称,刚度高,控制简单;P副水平布置,动平台重力由导轨承担,丝杠轴向受力小,刚度好;相对于3-PRS两转一移机构,绕X和Y轴允许摆角大.文中建立了运动学方程,通过计算给出了位置反解和Jacobi矩阵,为速度分析和奇异性分析打下了基础.     

并联机器人系统的一种新型自适应滑模控制策略

针对并联机器人的轨迹跟踪问题,提出一种新型自适应滑模控制(NASMC)策略。该方案无须知道系统扰动参数和不确定值上界,能有效解决滑模控制(SMC)中切换增益过度适应问题;且能减弱机器人启动时刻的冲击,从而避免并联机器人启动时可能出现的奇异位形。理论分析与仿真结果验证了该控制算法的有效性。     

3PRS并联机器人位姿误差规律研究

介绍了3PRS并联机器人的模型、位姿误差计算方法,对位姿误差与结构误差、驱动误差的关系进行了分析.研究结果表明:各误差源对位姿误差的作用相互独立;在给定的任意位置,机器人位姿误差与结构误差、驱动误差有强的线性关系;各误差源引起的位姿误差大小在整个工作空间的分布可以以驱动参数为变元,用相对简单的三元二次函数近似表达.     

Parallel Kinematic Machine Tools - Current State and Future Potentials

Parallel kinematics have recently attracted attention as machine tools because of their conceptual potentials in high motion dynamics and accuracy combined with high structural rigidity due to their closed kinematic loops. This paper, prepared with input from CIRP colleagues as well as of machine manufacturers and end-users involved in PKM, attempts to review the development of parallel kinematics for machine tools, their practical application and their performance compared to classical machine tools.     

三平移并联机构的精度分析及结构参数对其影响分析

以三平移并联机构为对象,通过运动学分析,得出该机构的速度雅可比矩阵。从理想状态的角度建立误差模型,并通过数值计算的方式,分析各种因素对机构精度的影响。通过分析绘制的相关曲线图,评定了机构参数的影响范围,并优化了部分参数,对并联机构的结构设计有一定的指导意义。     

五自由度并联机器人机构运动性能优化研究

围绕一种5自由度的4UPS-UPU并联机构,建立其运动学模型及雅克比矩阵,考虑机构在运动空间内的运动学性能,引入全域条件指标和全域梯度指标作为运动灵巧度的评价指标,并采用柱坐标边界极限搜索法求解工作空间,建立全域指标的数学模型;基于多学科设计优化软件Modefrontier对机构进行了多目标优化研究,采用实验设计和粒子群优化算法对机构进行了优化,求得Pareto最优解。通过优化前后结果比较,机构运动性能得到增强,为并联机构多目标优化设计提供参考。     

3-PUU并联机构工作空间分析与优化

提出了一种新型3-PUU并联机器人,对该机器人进行运动学分析,得到了3-PUU并联机器人的运动学反解,在此基础上,分析了移动副和虎克铰对工作空间的限制。采用三维极限搜索法求解了工作空间,并对该并联机器人的工作空间进行了优化分析。结果表明:优化后的工作空间明显增大,该种机器人具有较好的实际应用前景。     

空间三转动并联机构工作空间和刚度分析

针对数控回转台的实际运动需求,以三自由度并联构型3-PUS-RU为研究对象,利用封闭矢量法建立位置逆解方程和并联机构的雅可比矩阵。引入并联机构的工作空间和刚度性能指标,并绘制机构的工作空间和机构守恒协调刚度在工作空间中的分布图谱。结果表明,由于机构的对称性,使得工作空间和刚度性能仍出现对称分布,工作区域尽量选取刚度值大的位置。对该3-PUS-RU并联构型工作空间和守恒协调刚度性能进行研究,其研究结果对并联机构的设计具有一定的指导作用。     

一种新型2T3R并联机器人的研究

理想的少自由度并联机构的所有分支最好具有完全相同的结构,保持结构的对称,以满足各向同性的要求.本文以单开链支路为单元,提出了一种新型的对称的少自由度的并联机器人机构.研究结果表明,该机构的运动平台具有二维移动和三维转动的5个自由度.     

一种轻型仿人机械臂关节并联机构设计

基于人体上肢手臂结构特点与运动特性,提出一种轻型仿人绳驱动协作机械臂结构,完成了3-RRRR-（UPU）腕关节并联机构设计;弓形连杆铰链中心连线两两对角相交,交点随动平台相对静平台作球面纯滚动,形成椭圆运动轨迹。构建虚拟圆逼近椭圆误差模型,采集不同尺寸下并联机构运动误差数据进行插值优化处理,得出插值优化模型;在动、静平台分别建立动、静坐标系,构建并联机构运动学简图,完成正运动学分析。通过正运动学分析结果推演出绳索长度与并联机构末端动平台位姿关系,并通过逆运动学分析验证机构正运动学分析。     

两移一转冗余并联机构的奇异性分析

提出一种具有冗余分支的并联平面机构,利用旋量理论和李群李代数对该机构进行运动分析,在对分支进行运动分析时,对不同分支采用了不同的初始位置,使得运动方程更加简洁明了。计算了机构的工作空间,提出了最大有效空间,分析了该机构的奇异性,分析了冗余分支对机构奇异性的影响。     

一种3-RPPS六自由度并联机构运动学分析与仿真

提出了一种新型六自由度3-RPPS并联机构,并介绍了其解耦特性和参考坐标系。建立了机构的运动学模型,得到机构运动学的位姿和速度解析表达式;采用极坐标边界搜索法求解机构的工作空间并计算工作空间的体积。通过数值仿真,得到了给定动平台运动规律下,支链的长度和速度变化规律以及机构的定姿态位置工作空间和定位置姿态工作空间,并优化得到工作空间体积最大时结构参数的取值范围。     

基于正交实验设计的并联机构误差分析

介绍了一种新型含恰约束支链3-SPS/S并联机器人机构,为提高终端平台的定位精度,对该并联机构进行误差分析。首先在运动学逆解基础上,对驱动支链的运动方程进行微分,建立该机构位姿输出误差正解数学模型。并在给定机构误差的条件下,考虑末端执行器在工作过程中位姿输出误差的变化情况。利用正交实验设计的思想均衡排布参数的误差水平,对该机构进行精度分析,并绘制某姿态下的误差分布直方图及许用精度范围内的可靠度。结果表明:利用正交实验法能够快速计算误差值,为并联机构的精度设计和运动学参数的标定建立了理论基础。