本设计介绍了一款新型非对称完全解耦的三自由度并联机器人,该机器人由静平台、动平台及三条分支运动链构成。在设计中,第一分支运动链的第一转动副作为主动副单独输入时,赋予动平台一个转动自由度;第二分支运动链的第二移动副作为主动副单独输入时,赋予动平台另一个转动自由度;第三分支运动链的第一圆柱副的线性位移与第一转动副同时作为主动副输入,并确保第一万向铰在竖直方向的位移与第一圆柱副位移相等时,赋予动平台一个移动自由度。该机器人具备两个转动和一个移动自由度,简化了控制过程,增强了实用性,有效解决了传统并联机构耦合性强、运动学计算复杂和路径规划难题,展现出广泛的应用潜力。
背景技术
并联机构由动平台和定平台通过多条分支运动链连接而成,与串联机构相比,具有结构紧凑、刚度高、承载能力强等优点。已在医疗仪器、航空航天、运动模拟器等多个领域得到了广泛的应用。
与6自由度并联机构相比,少自由度并联机构具有驱动件少、构件少、易于控制,制造容易,成本低等优点。特别是两转动一移动三自由度形式的并联机构,由于其具有广阔的应用前景而成为该领域关注的热点。目前我国已经有部分学者在两转动一移动三自由度并联机构方面有了一定的研究进展,但是现有的大多数并联机器人机构均存在运动耦合性强,工作空间小,控制复杂、运动精度差等问题。
实现思路