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铰接驱动式三自由度并联机器人运动学分析与优化

袁贺玲  
【摘要】: 三自由度并联机器人是目前机器人机械学研究领域的热点之一,其在工业领域是一种很有实用前景的机器人,近年来也越来越多地引起机器人研究者的高度重视。 本文以铰接驱动式三自由度并联机器人为研究对象,首先介绍了三自由度并联机器人的研究现状,分析了国内外学者的研究方法和已取得的研究成果。接着,介绍了铰接驱动式三自由度并联机器人的结构,并在此基础上建立了三自由度并联机构位姿控制方程,其中包括: (一)已知铰接支腿杆长及各驱动副的转角、速度或加速度,求解活动平台位姿、速度、加速度的正运动学分析; (二)已知活动平台位姿、速度、加速度,求解铰接支腿杆长及各驱动副的转角、速度或加速度的逆运动学分析。 然后导出机构封闭形式的速度和加速度表达式,为控制系统的开发和进一步研究提供了理论基础。最后在运动学分析的基础上建立数学模型,利用复合形法对机构基本参数及驱动单元(液压缸)的铰接点位置进行优化,得到最优的设计参数。


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