六自由度3-PRPS并联机器人工作空间分析.pdfVIP

· 电气技术与自动化 · 黄晓宾，等 ·六自由度3-PRPS并联机器人工作空间分析 六 自由度 3-PRPS并联机器人工作空间分析 黄晓宾，郭钢 (南京理工大学，江苏 南京210094) 摘 要：以六 自由度 3-PRPS并联机器人为研究对象，根据其机构特点，对其进行运动学反解分 析。在运动学反解的基础上运用有哪些信誉好的足球投注网站法得到满足各约束条件时该并联机器人在定姿态下的工 作空间，并研究了并联机器人在约束条件与给定的球铰安装方式下，上、下平台的比值P对机 器人工作空间的影响。 关键词：并联机器人；运动学；工作空间；约束条件 中图分类号：TP24 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2013)ol一0143—02 W orkspaceAnalysisof6-DOF3．PRPSParallelRobot HUANG Xiao．bin．GU0 Gang (NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：Inthispaper，a6-DOF3-PRPSparallelrobotischosenasthestudyobject．Accordingtoitsmechanicalcharacteristic， thispaperanalysestheinversekinematicsoftherobot．Onthebasisoftheinversekinematics，theworkspaceunderacertainonen- tationisdeterminedbythesearchmethod，whichsatisfiestheconstraintconditionoftheparallelrobot．TheinfluenceoftheratioPof theupperanddownplatformontheworkspaceisstudiedundertheconditionsoftheconstraintsandthegivenballjointsinstallation pa~ern． Keywords：parallelrobot；kinematics；workspace；constraintcondition 0 前言 机器人工作空间的大小是衡量机器人性能的重要指 标…。文献 [2]、[3]对六 自由度 3-PRPS并联机器人的工 作空间进行分析，但没有考虑约束条件对工作空间的影 响。本文结合该机器人的约束条件，采用 Maflab编程来 确定并联机器人的工作空间，并在此基础上分析 了上、下 平台不同尺寸之间的比值对工作空间的影响。 1 模型的建立 图1 3-PRI~机构简图 六 自由度 3-PRPS并联机器人机构简图如图1所示， 该机机器人 由上平台B。B2B，、下平 台A。A：3以及三个连 杆L】L2L]组成。并联机器人的上平台(动平台)与下平 台 2 3-PRPS并联机器人反解 (定平台)同为正三角形，三个连杆结构相同，每个连杆包 括两个移动副P、一个转动副R和一个球面副s。连杆与 3-PRPS并联机器人反解是指已知上平台的位置和姿 下平台之间通过移动副P与转动副R组成的复合铰链相 态 ，求三个驱动杆长度和三个滑块的位移。 联 ，与上平台之间通过球面副S相联。取下平台的形心为 令下平台的内切圆半径为R，上平台外接圆的半径为 坐标原点，建立定坐标系 。一xyz，。轴垂直于定平台向上， r，连杆与下平台联结点为 ，点 的位移为 ，规定 点 垂直于AA，Y轴由右手坐标系法则决定。取上平台的形 移动的正方向为图1表示的方向，驱动杆的长度为f，连 心为坐标原点，建立动坐标系。一xyz，z轴垂直于定平台向 杆与下平台之间的夹角为O／。 上 ，轴沿 。曰．方向，Y轴由右手定则决定。 动坐标系到定坐标系的齐次变换