机器人技术课件-并联机器人.pptx

1并联机器人§6.2并联机器人机构位置分析§6.3并联机构的性能分析§6.4索驱动并联机构§6.1并联机器人发展历史及特点

2§6.1并联机器人发展历史及特点6.1.1并联机构动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以驱动器分布在不同支路上的机构。

3§6.1并联机器人发展历史及特点

4§6.1并联机器人发展历史及特点

5§6.1并联机器人发展历史及特点6.1.2并联机器人将并联机构作为机器人操作臂结构的机器人并联机器人和传统工业用串联机器人相比较，具有以下特点：①与串联机构相比，刚度大，结构稳定；②承载能力强；③无累积误差，精度较高；④运动惯性小；⑤在位置求解上，串联机构正解容易，反解困难，而并联机器人正解困难，反解容易；⑥完全对称的并联机构具有较好的各向同性；⑦工作空间较小。

6§6.1并联机器人发展历史及特点

7§6.1并联机器人发展历史及特点

8§6.1并联机器人发展历史及特点6.1.3组成空间机构的运动副转动副、移动副、螺旋副、圆柱副、球 面副、平面副、万向铰

9§6.1并联机器人发展历史及特点6.1.4机器人机构的结构类型 串联式 并联式

10第六章并联机器人§6.1并联机器人发展历史及特点§6.3并联机构的性能分析§6.4索驱动并联机构§6.2并联机器人机构位置分析

11§6.2并联机器人机构位置分析6.2.1位置反解在串联机器人机构的位置分析中，正解比较容易，而反解比较困难，但在并联机器人机构的位置分析中，却是反解比较简单而正解却十分复杂。

12§6.2并联机器人机构位置分析6.2.1位置反解反解：已知末端位姿，求解杆长

13§6.2并联机器人机构位置分析6.2.2位置正解位置正解的数值方法由于并联机构结构的复杂性，位置正解的难度较大，其中一种比较有效的方法是采用数值方法求解一组非线性方程，从而求得与输入位移对应的动平台的位置和姿态。数值法的优点是建立数学模型相对容易，并且省去了烦琐的数学推导。不足之处是计算速度比较馒，不能求得机构的所有位置解，并且最终的结果与初值的选取有直接的关系。

14§6.2并联机器人机构位置分析6.2.3并联机构的工程案例例:Stewart平台，上平台直径为16.5cm，下平台直径为24cm，上下平台高度为20cm（起始状态）。当给定上平台中心的运动轨迹如下式所示：?

15§6.2并联机器人机构位置分析6.2.3并联机构的工程案例

16§6.2并联机器人机构位置分析6.2.3并联机构的工程案例

17第六章并联机器人§6.1并联机器人发展历史及特点§6.2并联机器人机构位置分析§6.4索驱动并联机构§6.3并联机构的性能分析

18§6.3并联机构的性能分析6.3.1机构运动分析一阶运动影响系数矩（Jacobian矩阵）为输入速度对末端操作器位姿速度的一阶影响系数矩阵

19§6.3并联机构的性能分析6.3.1机构运动分析二阶影响系数矩阵机构的正解二阶影响系数矩阵

20§6.3并联机构的性能分析6.3.2机构受力分析

21§6.3并联机构的性能分析6.3.2机构受力分析图6-25六根杆子的受力曲线

22§6.3并联机构的性能分析6.3.3机构的特殊形位当机构处于某些特定的形位时，其Jacobian矩阵（即一阶影响系数矩阵）成为奇异阵，其行列式为零，则这时机构的速度反解不存在，这种机构的形位就称为奇异形位或特殊形位，当并联机构处于特殊形位时，其操作平台具有多余的自由度，这时机构就失去了控制，因此在设计和应用并联机器人时应该避开特殊形位。图6-26几何奇异条件

23§6.3并联机构的性能分析6.3.4工作空间分析影响并联机器人工作空间的因素1)杆长的限制2)转动副转角的限制3)杆件的尺寸干涉

24§6.3并联机构的性能分析6.3.4工作空间分析并联机器人工作空间的确定方法快速极坐标有哪些信誉好的足球投注网站法

25§6.3并联机构的性能分析

26§6.3并联机构的性能分析

27§6.3并联机构的性能分析

28§6.3并联机构的性能分析

29第六章并联机器人§6.1并联机器人发展历史及特点§6.3并联机构的性能分析§6.4索驱动并联机构§6.2并联机器人机构位置分析

30§6.4索驱动并联机构索驱动并联机构（Cable-drivenParallelMechanism,CDPM）是一种由柔索代替刚性连杆的一种新型并联机构，通过索长变化来实现其动平台位姿的改变。6.4.1索