3-UCR三自由度并联机构瞬态运动学研究

针对一种特殊3-UCR并联机构,基于反螺旋理论与虚拟机构法对其瞬态运动特性进行了分析,利用支链与动平台的一阶影响系数矩阵之间的关系,建立了此并联机构在螺旋坐标系下的瞬态运动数学模型,得出了一阶影响系数矩阵只与机构输入参数、机构构型有关的结论,同样此建模方法适用于其它欠自由度并联机构的瞬态运动特性分析。通过此数学模型,研究得到任意瞬态的螺旋系节距,表明该机构具有两转动一平动的瞬态运动特性,并利用动静平台平行位姿时的具体数值实例,验证了此瞬态运动特性符合前述分析结果。     

3—RPC并联机构运动学研究

根据螺旋理论分析了3—RPC并联机构各支链的运动螺旋和约束螺旋,确定了该机构的自由度。通过建立3—RPC并联机构的位置方程,给出了机构位置分析的正、逆解析解,并对机构进行了速度、加速度分析。     

Gantry-Tau并联机构运动学分析

针对目前大部分的并联机构工作空间小这一缺点,研究了一种新型的3自由度并联机构。通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,该机构具有2个平动自由度和1个转动自由度;进一步用解析的方法研究了该并联机构的运动学正反解;最后给出了该机构运动学的数值算例,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。     

Gantry-Tau并联机构运动学分析

针对目前大部分的并联机构工作空间小这一缺点,研究了一种新型的3自由度并联机构。通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,该机构具有2个平动自由度和1个转动自由度;进一步用解析的方法研究了该并联机构的运动学正反解;最后给出了该机构运动学的数值算例,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。     

3-PRS并联机构运动分析及仿真

介绍了一种3-PRS空间并联机构,在用螺旋理论对该机构进行运动分析的基础上,用UG构建了该机构虚拟样机并导入ADAMS软件对其进行运动学仿真,利用ADAMS强大的运动仿真、函数、测量及后处理功能,验证了该并联机构是一个全对称的空间三自由度并联机构,动平台可以实现绕X轴、Y轴方向的转动及沿Z向的平动,与螺旋理论运动分析结果完全一致,为将来的原型样机设计、控制等研究工作提供了相关的参考依据。     

一种新型3-RPR并联机构及其运动学分析

提出了一种能实现沿Y、Z轴平移和绕X轴转动的3-RPR型三自由度并联机构,运用螺旋理论分析了该并联机构实现二维平移和一维转动的机构学原理,计算了机构自由度,进行了驱动输入选取与论证,并进行了奇异分析,提出了减少奇异的参数设计条件,运用多体系统运动学理论建立了运动学模型,研究了运动学正反求解,并进行了数值仿真验证,最后分析了机构的工作空间。该并联机构是一种支链完全相同的半对称并联机构,结构较为简单,是对2T1R并联机构的重要补充,可应用于工业装配机器人、姿态调节器、并联机床、工作台等领域。     

3-PRC并联机构的运动学分析

讨论了具有3平移自由度的3-PRC并联机器人机构的运动分析.基于机构运动约束方程,通过坐标变换证明机构的平移运动规律,给出机构位置逆解的解析表达式;并且建立了3个输出运动参数与3个运动输入参数之间的速度和加速度关系的显示数学模型,得到机构速度、加速度正逆解,且逆解给出2种形式,理论分析及算例仿真表明2种形式解的等价性.     

一种新型3-RRRU并联机构及其运动学分析

提出了一种具有三维平移自由度的3-RRRU型全对称并联机构,运用螺旋理论分析了该并联机构实现三维平移的机构学原理,进行了驱动输入的选取与论证,分析了机构奇异,讨论了奇异的可避免性,建立了运动学模型,获得了运动学反解的解析解,通过坐标变换和变量扩展进行了运动学正向求解的讨论与数值验证。该并联机构具有全对称、制造简单、奇异可避免等特点。     

3P-1R四自由度并联机器人机构的自由度分析

简要介绍螺旋理论在并联机构自由度计算与运动特性分析中的应用,探讨反螺旋作为机构约束在并联机构自由度计算公式中所起到的作用,从而得出该公式的修正模型。用这种方法分析一种新型3-5R,1-SPS四自由度并联机器人机构的运动特性,并在ADAMS软件中验证机构的自由度数。     

二平移并联机构位置分析及运动学仿真

提出了一种新型二自由度3-TT空间并联机构,根据螺旋理论分析该机构的运动平台只能实现二维移动.利用坐标变换法建立了机构的位置方程,并在SolidWorks平台上进行了运动学仿真,最后应用实例验证了理论分析的正确性.     

Sensitivity analysis and kinematic calibration of 3-UCR symmetrical parallel robot leg

Based on the complete differential-coefficient theory, the model of the pose errors expressed by the Rodrigues Parameters was established. By normalizing all error sources, the statistical model of sensitivity coefficients was obtained. Considering the sensitivity percentages, a kinematic calibration model with the successive approximation algorithm was achieved. The simulation shows that the algorithm is effective to study the calibration question and has concrete directivity, reducing the kinematic errors with high sensitivity percentage when optimizing iteratively.     

并联机器人运动学传动性能研究

研究了一般形式的并联机器人速度输入输出方程系数矩阵的奇异值、灵活性、奇异位形和工作空间之间的关系，以三自由度并联机器人为例，通过仿真给出机器人灵活性最差、位于第一种奇异位形，位于第二种奇异位形和位于各向同性位形的具体实例，得出在结构尺寸对称条件下存在各向同性的位姿及必要条件。     

机器人末端运动特征描述方法

在回顾机器人机构构型设计发展历程的基础上，综述了当前存在的几种构型理论所取得的主要成果，指出仅仅采用自由度方法来描述机器人输出运动特征的不足之处。提出一种机器人末端运动特征的描述方法，能够简便而详尽的表达机器人末端执行器在三维空间所具有的不同运动特征，最后给出了应用实例。     

3-RSR并联机器人动力学研究

该文利用雅可比矩阵建立了3-RSR并联机器人动平台惯性力、惯性力矩和重力到驱动关节的映射关系，在合理的假设基础上，运用牛顿欧拉动力学方程得到了比较精确的动力学模型。再用拉格朗日方程建立动力学模型并和前者比较，在同样假设情况下，给出数值实例，两个模型的计算结果完全一致。牛顿欧拉法比拉格朗日法减少了大量的计算，但动力学模型仍保持3-RSR并联机器人的动力学特征，用牛顿欧拉方程建立的模型作为驱动力矩控制设计的基础是可行的。     

Desktop 3-axis parallel kinematic milling machine

Parallel kinematic machines (PKM) are still a research-and-development topic in many laboratories although many of them, unfortunately, have no PKM at all. Therefore, the use of a desktop educational 3-axis parallel kinematic milling machine is suggested as a help in the process of acquiring basic experiences in the field of PKM. The developed desktop educational 3-axis parallel kinematic milling machine is based on a newly developed 3-DOF spatial parallel mechanism. This paper describes the structure of the machine, modeling approach, and control and programming system based on PC Linux platform with real-time extension and EMC2 (the Enhanced Machine Controller) software system.     

管道并联机器人行走机理研究

针对油田生产特殊工艺井测井的特殊要求,对其送进技术的局限性进行了研究,提出了一种基于并联机构的新型管道机器人,取代以往的送进技术.利用坐标变换的方法建立了该机器人的运动模型,并进行了机器人在直管和弯道中的行走机理分析.同时,对该管道机器人进行了虚拟样机仿真分析.通过虚拟样机在直管和弯道中的行走仿真,验证了理论分析的结论是正确的.该机器人具有较大的拖动力.     

3-RPS并联机构运动学标定方法的研究

针对六轴混联机床中因3-RPS并联机构结构参数误差引起的精度问题,分析了影响3-RPS并联机构几何精度的误差因素,给出了并联机构的误差模型;基于影响并联机构定平台运动精度较大的几何误差参数;建立了运动学标定模型.采用阻尼最小二乘法,经多次优化迭代实现了利用一组测量数据完成非线性超越矛盾标定方程组的求解.利用激光干涉仪完成了标定用数据的测量,通过3-RPS并联机构运动学逆解和各铰链的几何标定参数,得到动平台的实际位姿.通过对标定前后的Z轴定位精度的检测及实际零件加工试验,验证了3-RPS并联机构运动学标定模型和方法的正确性和有效性.     

Conceptual design and kinematic analysis of a novel parallel robot for high-speed pick-and-place operations

This paper deals with the conceptual design, kinematic analysis and workspace identification of a novel four degrees-of-freedom (DOFs) high-speed spatial parallel robot for pick-and-place operations. The proposed spatial parallel robot consists of a base, four arms and a 1½ mobile platform. The mobile platform is a major innovation that avoids output singularity and offers the advantages of both single and double platforms. To investigate the characteristics of the robot’s DOFs, a line graph method based on Grassmann line geometry is adopted in mobility analysis. In addition, the inverse kinematics is derived, and the constraint conditions to identify the correct solution are also provided. On the basis of the proposed concept, the workspace of the robot is identified using a set of presupposed parameters by taking input and output transmission index as the performance evaluation criteria.