文档介绍：并联机器人的运动控制中国科学技术大学尚伟伟第八章:并联机器人的运动控制? 并联机器人概述? 并联机器人的运动学? 并联机器人的动力学? 并联机器人的动力学控制并联机器人概述?并联机器人的基本概念?并联机器人的应用?并联机器人的研究方向串联机器人?传统工业机器人一般采用开链式结构,其基座和末端执行器之间只有一条运动链连接,对于具有这样结构的机器人,也称其为串联机器人。为了实现末端执行器在工作空间中多个自由度的灵巧操作,串联机器人的运动链往往具有多个关节,通过控制各个关节的运动,可以实现末端执行器对工作空间中任意连续轨迹的跟踪运动。一般而言,串联机器人具有结构简单、工作空间大、操作灵活、正向运动学求解简便等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。图 ABB 的 IRB2400 工业机器人串联机器人?由于所有关节都集中在一条运动链上,串联机器人存在关节误差累积效应,末端执行器所能达到的位置精度往往有限。?关节之间的串联连接使得后续关节成为前面关节的负载,增大了机器人的惯性。因此,速度、加速度性能以及负载能力受到了制约,进一步限制了串联机器人在实际应用中的性能。?当在实际应用中需要机器人有高的承载能力、良好的动力学性能及高精度等要求时,人们迫切需要有另外一种机械结构形式的机器人可供选择。并联机器人的基本概念?并联机器人——由多个并行链构成的闭环运动系统,即末端执行器(移动平台)通过至少两个独立运动链与机座相连。(国际机构和机器科学协会 IFToMM ) 图 并联机器人的典型结构图并联机器人的基本概念?由于具有多条运动链,并联机器人的基座和末端执行器之间具有环状的闭链约束。与串联机器人相比,具有闭链约束是并联机器人在结构方面最大的特点。?从机构学上看,多条运动链同时操作末端执行器,不仅抵消了关节误差累积效应,而且使得并联机器人具有运动惯量低、负载能力强、刚度大等优点,这恰恰弥补了串联机器人在这些方面的不足,使得并联机器人成为一个潜在的高速度、高精度运动平台。并联机器人的基本概念?并联机器人机构的出现始于 20 世纪 30 年代。 t 在其专利中提出了一种基于并联机构的娱乐装置,如图 所示,它实际上是一个球关节并联机构。图 t 的娱乐并联机构并联机器人的基本概念? 1940 年, Pollard 在其专利中提出了一种用于汽车喷漆的装置,如图 所示。这套装置采用了一个包括三条运动链的并联机构来控制油漆喷头的位置和姿态。图 Pollard 的汽车喷漆并联机构并联机器人的基本概念? 1962 年, Gough 发明了一种基于并联机构的六自由度轮胎检测装置,如图 所示。图 Gough 平台