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· 电气与 自动化 · 刘平松 ，等 ·14R并联机器人工作空间分析 I4R并联机器人工作 空间分析 刘平松，郭钢，朱海宁 (南京理工大学，江苏 南京 210094) 摘 要：工作空间是评价机器人工作性能的一项重要指标，以I4R并联机器人为研 究对象，首 先介绍了其机构特点，然后基于运动学逆解，运用MATLAB软件编审l程序，绘帮l了其在定姿态 下的工作空间，并分析了杆长变化对工作空间的影响，确定了最佳工作平面。所得结果为此类 并联机器人 的设计与应用提供 了直接依据。 关键词 ：I4R并联机器人；运动学逆解；定姿态；工作空间 中图分类号：THI2；TP24 文献标志码 ：A 文章编号：1671—5276(2012)04-0156-02 W orkspaceAnalysisofthe14R ParallelRobet LIU Ping—song，GUO Gang，ZHU Hai—ning (NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：Theworkspaceoftherobotisanimportantindextoevaluateitsworkingperformance．Thispaperconsidemthe14Rparal- lelrobotastheresearchobject．Firstlyitintroducesthecharacteristicsofthemechanismandthenbasedontheinversekinematics solution，drawsitswo~spaceunderthefixedposturebyusingtheMATLAB software．Atthesametime，italsoanalyzestheinflu- enceoftherodlengthchangeontheworkspaceanddeterminestheoptimalworkingplane．Theobtainedresultprovidesthedirect basisforthedesignandapplicationofthistypeOftheparallelrobot． Keywords：14Rparallelrobot；inversekinematicssolution；fixedposture；workspace 末端操作器通过 C。G2杆 中间处的齿轮副P与动平 台联 0 引言 接，并由缆索一滑轮系统将构件BB ，B，B 一C．C：之间的 相错移动转化为末端操作器的回转运动 。 并联机器人的工作空间是机器人末端执行器所能达 到的区域，它是评价并联机器人运动性能的重要指标。每 个机器人的工作空间形状、大小都与机器人 自身的特性参 数密切相关 。J。 本文根据 [4R并联机器人机构的特点和需要 ，选用 ABB机器人 FlexPicker的尺寸参数 ，应用MATLAB编程 软件，绘制了在定姿态下 I4R机器人的工作空间、构件长 度与工作空间体积之间的关系曲线、高度与工作空间截平 面面积之间的关系曲线，为此类机器人的设计和其全域性 能分析奠定了基础。 1 I4R机器人机构分析 I4R机器人是 Krut 等在H4机器人的基础上提出的 四自由度并联机器人。2007年TejDallej等 提出将 I4R 型并联机器人应用到视觉伺服系统。I4R具有结构相对 图1 I4R并联机器人机构简图 简洁、动态特性较好、承载能力高等优点，因而具有广阔的 应用前景 。 机构定平台简图如图2所示。 如图1所示，I4R型并联机器人 由动平台、定平