并联机构及其应用
机器人学-并联机构与并联机器人
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视频：饼干抓取
视频：试管分拣
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2.2 虚拟轴机床简介(1990s)
• 虚拟轴机床又称并联机床（Parallel Kinematics Machine Tools ）,实质上是机器人技术和机床 技术相结合的产物 。
• 与传统机床比较： 优点：比刚度高（弹性模量与其密度的比值，比
• 其中2、3自由度并联机构中存在平面机构这一特殊情况，研究难度降低很多， 较多地被人们研究和使用。
• 6 自由度并联机构是并联机器人机构中的一大类，是国内外学者研究得最多 的并联机构，广泛应用在飞行模拟器、6维力与力矩传感器和并联机床等领域。 但这类机构有很多关键性技术没有或没有完全得到解决，比如其运动学正解、 动力学模型的建立以及并联机床的精度标定等。
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• 为了满足越来越复杂的工作需求，研究和使用多自由度 （3~6）的空间机构显示出一定的必要性。
• 近年来, 国内外机构型研究主要集中在多自由度多支链并 联机器人构型问题上。并联机构的结构属于空间多环多自 由度机构。并联机构的构型综合是一个极具挑战性的难题。 到目前为止, 国内外主要有四种并联机构的型综合研究方 法, 即基于螺旋理论的给定末端运动约束的型综合法、基 于李代数的型综合法、基于给定末端运动的型综合法和列 举型综合法。
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• 从前面对delta系统分析的过程中我们已经 对并联机构的复杂性有所了解，而这种复 杂性正潜藏了一些未知的优越性，所以并 联机构和并联机器人的开发必将对机器人 事业的发展提供强大助力。
并联电路的原理与应用
并联电路的原理与应用一、什么是并联电路并联电路是指将多个电器或元件用并联方式连接在一起的电路。
在并联电路中，电流从电源分流到各个电器或元件，并且各个电器或元件的电压相同。
并联电路的特点是电流分流、电压相同。
二、并联电路的原理在并联电路中，多个电器或元件的正极连接在一起，负极连接在一起，形成一个回路。
当电源接通时，电流从电源的正极流入并联电路，经过各个电器或元件后汇入电源的负极。
并联电路中的每个电器或元件都是独立的，它们之间没有串联关系，因此电流可以分流。
在并联电路中，各个电器或元件的电压相同，因为它们在同一个回路中接受相同的电源电压。
这是因为并联电路中的电器或元件是并联连接的，它们都与电源的正极和负极相连接，所以它们之间的电压相等。
三、并联电路的应用1. 家庭电路家庭电路中的电器通常采用并联连接的方式。
例如，家中的插座可以同时供电给多个电器，每个插座都与电源并联连接。
这样，即使一台电器出现故障，其他电器仍能正常工作，不会影响整个电路的运行。
2. 工业生产在工业生产中，往往需要同时运行多台设备。
为了使设备之间相互独立，可以采用并联连接的方式。
例如，一条生产线上可能同时有多个机器在工作，每台机器都与电源并联连接，这样每台机器的电流和电压都是独立的，不会相互干扰。
3. 科学实验在科学实验中，经常需要将多个仪器连接起来进行测量或观察。
这些仪器往往需要独立供电，因此可以采用并联连接的方式。
例如，一个实验室中可能同时使用多台仪器进行数据采集，每台仪器都与电源并联连接，以保证每台仪器的电压和电流的稳定性。
4. 电子设备电子设备中的元件通常采用并联连接的方式。
例如，电脑主机中的各个电路板、电路元件之间采用并联连接方式。
这样可以实现并行处理，提高设备的工作效率。
四、总结并联电路是一种将多个电器或元件用并联方式连接在一起的电路。
在并联电路中，电流分流，电压相同。
它在家庭电路、工业生产、科学实验和电子设备等领域有着广泛的应用。
并联机构在精密装配中的应用
并联机构在精密装配中的应用并联机构在精密装配中的应用并联机构是一种常用的机械装配结构，在精密装配中有着广泛的应用。
它由一系列平行连接的连杆和转动副组成，具有较高的刚度和稳定性，并可实现精确的运动控制。
下面将逐步介绍并联机构在精密装配中的应用。
首先，由于并联机构具有较高的刚度，它可以用于精密装配中对位置和姿态要求较高的部件的安装。
例如，在电子设备的组装过程中，需要将微小的电子元件精准地安装到印刷电路板上。
这就需要使用并联机构来确保元件的位置和姿态的精准控制，以避免装配误差对设备性能的影响。
其次，并联机构还可以应用于需要进行力控制的装配任务。
在一些工业生产中，需要对零部件施加特定的力以确保装配的质量和可靠性。
例如，在汽车制造过程中，需要将发动机缸盖与缸体进行连接。
由于缸盖较重且需要施加一定的压力，使用并联机构可以实现对力的精确控制，并保证装配的质量。
此外，并联机构还可以应用于需要进行高速运动的精密装配任务。
在一些生产线上，需要对零部件进行快速而精确的装配。
例如，在手机生产过程中，需要将电池和屏幕等部件快速地安装到手机壳体上。
这就需要使用并联机构来实现高速运动的精确控制，以提高装配效率和生产速度。
最后，并联机构还可以应用于需要进行多任务装配的场景。
在一些装配任务中，需要同时进行多个部件的装配操作。
例如，在机器人组装线上，需要将多个零部件同时安装到机器人的不同部位。
使用并联机构可以实现多个装配操作的并行进行，提高装配效率和生产能力。
综上所述，并联机构在精密装配中具有广泛的应用。
它可以实现位置和姿态的精确控制，进行力控制、高速运动和多任务装配。
通过应用并联机构，可以提高装配的精度、效率和可靠性，为精密装配领域的发展带来新的机遇。
并联电路的几个特点及其应用
并联电路的几个特点及其应用并联电路是一种结构复杂，有自己独特性能的电子电路，具有以下几大特点：1、并联电路的中间结果对线路发生的电压的变化不敏感，由于各电路元件之间的电压梯度与电路输出端的电压梯度直接关系，因此并联电路的电压稳定性比较高，可实现高质量的电路输出。
2、并联电路具有高效率传递信息的性能。
由于各电路元件相连，电路元件之间形成同步发射和接收，电路可以实现对信号快速传递，提高信息传输的效率，有效地抑制信号传递尖峰和衰减。
3、并联电路具有体积小，装配容易的特点。
由于常见的并联电路结构简单，元件数量少，因此它的体积小，可以大大减小芯片的体积结构，实现精简结构。
并联电路的应用十分广泛，可以广泛应用于电子设备和电子系统及其他多种电子系统中。
它常用来构成复用电路以及多功能器件，是电子设备中最重要的电路类型之一。
一、多头并联电路及其应用多头并联电路是在常规并联电路的基础上，接多个控制信号输入，进行复杂的逻辑运算的电路结构。
多头并联电路的特点是输入可以是逻辑时序信号，输出也可以是逻辑时序信号。
一般应用于实现控制器、视频监视系统、控制信道及复杂控制电路中。
二、分支电路和它的应用分支电路是在并联电路的基础上，使用多个开关或可控硅，把电路中部分元件分支出去，达到对电路进行控制的目的。
主要用于可编程控制、定时器、快速开关、强制调整等电路中。
三、直接放大电路和它的应用直接放大电路是一种多头并联电路，可以连接多个电容元件，以实现在模拟信号和数字信号之间的转换以及大功率级的放大。
它可以广泛应用于声音系统、显示器、多媒体等电子产品中。
四、调整器和它的应用调整器是一种特殊的并联电路，它的功能是以不受外部环境影响的方式进行调节，不同电路元件间有不同的能量耦合，能够在给定范围内调整路径电阻值，或者连接和断开。
它可以实现多种功能，主要应用于噪声抑制、幅度控制、音量控制等电子领域中。
总之，并联电路在电子系统中有着重要的应用，其特殊的性能和独特的应用范围让它在多种电子电路中占据十分重要的地位。
伸缩杆式二自由度并联机构及应用
并 联机 构具有 刚度 大 、 误 差小 、 精度 高和控 制容 易等优 点 ， 与广泛 应 用 的 串联 机 构 在应 用 上 形 成互
补关 系口 ； 在 近 几 十 年 引 起 了 学 术 界 和 工 业 界 的 广 泛关 注 。少 自由度并 联机 构 是 指 自由度 为 ２ ～ ５的
加工， 扩 大 了机 床 的 加 工 功 能 。
关键 词 ： 二 自 由度 ； 并联机 构 ； 螺 旋理 论 ； 位 置 分 析 中图分 类号 ： ＴＨ １ １ ２ 文献标 志码 ： Ａ
Ｔｅ ｌ ｅ ｓ ｃ ｏ ｐｉ ｃ Ｒｏ ｄ Ｔｙ ｐｅ Ｐａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｔｗｏ Ｄｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｆｒ ｅ ｅ ｄｏ ｍ ａ ｎ ｄ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ＡＩ Ｓ ｈ ａ ｎ ｌ ｅ ，ＺＮＧ Ｙａ ｎ Ｊ ｉ ｅ ，ＨＵＡＮＧ Ｙａ ｚ ｈ ｏ ｕ，Ｗ ＡＮＧ Ｃｈ ａ ｏ
３ 个 支链 Ａ Ｃ Ｂ 、 Ａ。 Ｃ Ｂ 和 Ａ。 Ｂ。 组 成 。 ２个 伸 缩 杆 支 链 由移 动 副 Ｃ 和 Ｃ 连 接 两 杆 构 成 ， 两 端 分 别 通过球 面 副 Ｂ 和 Ｂ 和 转 动 副 Ａ 和 Ａ 与 上 、 下 三 角平 台相连 接 ； 另 一 支 链 由定 长 杆 构 成 ， 两 端 分 别 通
新技 术新 工艺
２ ０ １ ３年 第 １ ２期
伸 缩杆 式二 自由度并 联机 构 及 应 用
蔡善乐 ， 张 忠政 ， 王彦 杰 ， 黄亚 洲， 王 超
（ 兰州 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 ， 甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ）
摘 要 ： 介 绍 一 种 伸 缩 杆 式 二 自 由度 并 联 机 构 的 结 构 特 点 ， 该 并 联 机 构 的 动 平 台 可 实 现 空 间 内二 自 由度 的转动 。利 用螺旋 理论 分析该 并联 机 构 的 自由度 ， 并对 其 进行 位 置 正反 解 分析 ， 得 出相 对 应 的 数 学 模型， 并 确 定 伸 缩 杆 长 的 变化 与 空 间 翻 转 角度 的 关 系 ， 以 及 翻 转 角 度 与 结 构 尺 寸 的 关 系 。 将 该 并 联 机 构 应 用 于 自动 化 数 控 夹 具 ， 通过调 节杆 长 ， 可 实现 将 空 间 任 意 平 面 翻 转 至 水 平 面 ， 便 于 空间任 意 平 面和 孔 的
并联机构
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并联机构的应用实例
一、运动模拟器
并联机构最早就是作为飞行模拟器所应用。 它能完成90%的训练任务，而所需费用仅 为实际飞行的2.5%~10%，由于效益明显， 在飞行模拟器中得到广泛应用。图为 NASA研制的波音747飞行模拟器。
二、并联机构的机床
三、并联机构的微操作机器人
其他应用：军事领域中的潜艇、坦克驾驶运动模拟器，下一代战斗机的矢 量喷管、潜艇及空间飞行器的对接装置、姿态控制器等；生物医学工程中 的细胞操作机器人、可实现细胞的注射和分割；微外科手术机器人；大型 射电天文望远镜的姿态调整装置；混联装备等，如SMT公司的Tricept混联 机械手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。
并联机构
作者：孙嘉徽
湖南工业大学机械工程学院
并联机构的简介 研究意义及研究过程 结构及其工作原理 并联机构的应用实例
并联机构（Parallel Mechanism，简称PM）， 可以定义为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，且以并联方式驱动的一种闭环机构。 串联机构
是指若干个单自由度的基本机构顺序联接，每一个前置机构的输出运 动是后置机构的输入,若联接点设在前置机构中作简单运动的构件上,即形 成所谓的串联式组合。
其实并联机构很早就出现了，大概经过的四个阶段。 球面并联机构；
并联电路及应用
并联电路及应用并联电路是指多个电器或元件的端点连接在一起，形成一个共同的电路路径。
在并联电路中，电流会分流，通过不同的路径流过各个电器或元件。
在本文中，我将介绍并联电路的基本原理、特点以及应用。
首先，让我们先了解一下并联电路的基本原理。
在一个并联电路中，电流从电源进入电路后，会分成多条不同的路径，然后再汇集到一起，再回到电源。
每个电器或元件在并联电路中都有自己的电流路径，所以它们接收到的电流是相同的，而电压则是相同的。
这意味着在一个并联电路中，每个电器或元件可以独立地工作，它们不会对其他电器或元件产生影响。
其次，让我们来看一下并联电路的特点。
最显著的特点是分流性质。
在并联电路中，电流会分流通过各个不同的路径，而不同路径上的电流之和等于总电流。
这意味着在并联电路中，每个电器或元件所接收到的电流可以根据其电阻或导纳大小而不同。
较大的电阻或较小的导纳会使电流减小，而较小的电阻或较大的导纳会使电流增加。
并联电路还具有负载均衡的特点。
在一个并联电路中，如果其中一个电器或元件发生故障，其他电器或元件仍可正常工作，因为它们的电流路径是独立的。
这种负载均衡的特点使得并联电路在一些关键应用中非常有用，特别是在需要提供持续供电的场合，如医院、办公楼和工厂等。
并联电路在日常生活中有着广泛的应用。
下面我将列举一些常见的例子。
1. 家庭电路：我们的家庭电路通常是采用并联电路设计的。
每个插座或电器都有自己的电流路径，这意味着我们可以同时使用多个电器而不会影响到其他电器的使用。
2. 照明系统：照明系统中的灯泡通常也是以并联电路的形式连接的。
即使其中一个灯泡烧坏，其他灯泡仍可以继续工作。
3. 电路板：在电子设备中，电路板上的电子元件通常是采用并联电路连接的。
这使得每个元件可以独立地接收电流，从而实现设备的正常运行。
4. 汽车电路：汽车的电气系统中也使用了许多并联电路。
例如，每个车灯都有自己的电路路径，这样即使一盏灯破损，其他灯仍然工作。
并联机器人的研究和应用进展
并联机器人的研究和应用进展随着科学技术的不断进步，机器人技术也日新月异。
其中，并联机器人作为机器人技术的一个重要分支，在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨并联机器人的研究和应用进展，以展示这一领域的最新成就和前景。
## 1. 简介并联机器人，又称并联机构机器人，是一类具有多个执行器连接到同一终端执行器的机器人系统。
这种机器人具有独特的机构和控制方法，使其在许多应用领域中具有广泛的潜力。
现在，让我们深入探讨并联机器人技术的研究和应用进展。
## 2. 研究进展### 2.1 动力学建模在并联机器人的研究领域，动力学建模一直是一个重要的课题。
近年来，研究人员取得了显著的进展，以更好地理解这些机器人系统的动力学特性。
通过精确的数学建模和仿真，他们能够优化控制算法，提高机器人的性能和精度。
### 2.2 传感技术传感技术在并联机器人的应用中起着关键作用。
随着传感器技术的不断改进，机器人可以更好地感知其周围环境，实现更高级别的自主操作。
视觉、力觉和红外传感器等先进传感器的应用使机器人更加适应各种任务，包括协作制造和医疗手术。
### 2.3 控制方法并联机器人的控制方法也在不断发展。
传统的PID控制方法已被更先进的控制算法所取代，如模糊逻辑控制、神经网络控制和强化学习等。
这些新方法使机器人在复杂任务中表现更加出色，提高了其自主性和适应性。
### 2.4 软硬件集成随着计算机和机器人硬件的不断进步，软硬件集成变得更加紧密。
现代并联机器人系统通常使用高性能计算机和实时控制器，以确保其在高速、高精度任务中的卓越性能。
这种集成有助于机器人更好地理解和适应其环境。
## 3. 应用领域### 3.1 制造业在制造业中，并联机器人被广泛应用于装配、焊接、涂装和零部件处理等任务。
它们的高精度和快速执行能力使其成为自动化生产线的重要组成部分。
### 3.2 医疗领域在医疗领域，机器人手术已经成为常规。
并联机器人的高精度和稳定性使其能够执行微创手术，减少患者的恢复时间和风险。
电路中并联与串联的特性与应用
实验验证
功率分配测量 实验数据分析 结果对比
并联电路的频率特性
频率响应差 异
支路特性影响
频率衰减分 析
信号损耗情况
频率测试方 法
测量仪器使用
并联电路的应用案例
并联电路常用于分压电路、滤波电路和功率放大 器等应用中。通过并联电路可以实现不同功能的 元件协同工作，提高电路性能。设计工程师需要 充分了解并联电路的特性，以便应用于各种电子 设备中，优化整体电路结构。
● 02
第2章 电路中并联的分析
并联电路的等效电阻计算
01 倒数之和的倒数
等效电阻计算方法
02 简化电路分析
提高分析效率
03 数学公式应用
欧姆定律
并联电路的功率分配
功率分布特性
根据电阻大小 计算功率分配比例 欧姆定律应用
支路功率计算
功率公式推导 实际应用案例 功率效率测量
电路优化
功率损耗分析 功率调整方法 功率控制技巧
星型连接
适用于多设备连 接
并联连接
并联连接可以增 加电流容量
三角连接
适用于电机启动
混合电路的应用案例
混合电路常用于通信系统、控制系统和功率系统 等复杂电子设备中。通过混合电路的设计，可以 实现对各种信号的处理和转换，满足实际应用场 景的需求。在实际工程中，混合电路的应用范围 广泛，对各种设备的功能发挥起到至关重要的作 用。
● 05
第五章 电路中并联与串联的 实验验证
实验目的与原理
在电路实验中，通过验证并联与串联电路的特性 和应用，可以更深入地了解电路的实际效果和影 响。本实验旨在通过具体操作，加深对并联与串 联电路的认识，为日后电路设计和应用提供基础 参考。
实验装置与步骤
机器人作业关于并联机构发展及应用
并联机构发展及应用小组成员：何斌 2011330300409 机电1班胡幸超20113303004010 机电1班董徐锋 2011330300407 机电1班陈国民 2011330300406 机电1班摘要：自人类文明以来，人类不断地发明了各种机构(机械)，机构早己同人类生活息息相关。
科学技术的不断创新，机器人、宇航工程、海洋工程等高新技术领域的开发，及工业自动化、交通、邮电、医疗等事业的发展，研制能够满足高精度、重负载、高效率要求的新机构已迫在眉睫。
与串联机构相比，并联机构具有运动惯量低、刚度大、灵巧度高、体积小和功率重量比高等许多优点。
因此，并联机构较适合用于大载荷或者高速、高精确的机构运动场合。
1 并联机构的发展并联机构（Parallel Mechanism，简称PM），可以定义为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，且以并联方式驱动的一种闭环机构。
自人类文明以来，人类不断地发明了各种机构(机械)，机构早己同人类生活息息相关。
科学技术的不断创新，机器人、宇航工程、海洋工程等高新技术领域的开发，及工业自动化、交通、邮电、医疗等事业的发展，研制能够满足高精度、重负载、高效率要求的新机构已迫在眉睫。
机构的发展大致经历了从一杆到多杆、从平面到空间、从串联到并联的过程。
空间多环机构学，是当今随机器人发展而兴起的一个机构学分支。
这种机构在结构上由多个相同类型的运动链，在运动平台与固定机架之间并联形成。
与串联机构相比，并联机构具有运动惯量低、刚度大、灵巧度高、体积小和功率重量比高等许多优点。
因此，并联机构较适合用于大载荷或者高速、高精确的机构运动场合。
并联机构的分类：从运动形式来看，并联机构可分为平面机构和空间机构；细分可分为平面移动机构、平面移动转动机构、空间纯移动机构、空间纯转动机构和空间混合运动机构,另可按并联机构的自由度数分类：（1）2 自由度并联机构。
2 自由度并联机构，如5-R、3-R-2-P（R 表示转动副，P 表示移动副）平面5杆机构是最典型的2自由度并联机构，这类机构一般具有2 个移动运动。
并联机构及其应用
并联机构可以用于卫星姿态的调整， 实现卫星的快速、准确姿态控制。
医疗康复领域
手术机器人
并联机构可以用于手术机器人，实现微创手术的高精度操作。
康复设备
并联机构可以用于康复设备，帮助患者进行精准的康复训练。
军事装备领域
无人驾驶车辆
并联机构可以用于无人驾驶车辆，实现快速、准确的移动和定位。
稳定性好、可靠性高
并联机构具有较好的稳定性和可靠性， 适用于对稳定性要求较高的场合。
易于实现模块化和标准化
并联机构可以通过模块化的设计和标 准化的制造，实现快速组装和互换， 方便维修和替换。
并联机构的发展历程
起源
并联机构最早起源于机械加工领 域，用于实现高精度定位和加工。
应用拓展
随着技术的发展，并联机构逐渐拓 展到其他领域，如机器人、航空航 天、医疗器械等。
助中风或脊髓损伤患者进行康复训练。
军事装备案例
军事装备案例
并联机构在军事领域的应用主要涉及无人驾驶车辆、无人机和火炮等装备的设计和制造。 由于并联机构具有高精度和快速响应等特点，它们在执行军事任务时具有显著优势。
具体应用
无人驾驶车辆的导航和地形识别、无人机的飞行控制和火炮的快速瞄准等任务，都离不 开并联机构的精确控制。此外，并联机构还可以用于制造高精度的军事装备部件，如导
创新发展
近年来，随着新型材料、智能控制 等技术的不断发展，并联机构在结 构创新、驱动方式、控制算法等方 面取得了重要突破。
02
并联机构的类型与结构
按自由度分类
平面并联机构
具有2个自由度，通常用于平面运 动，如平面定位、加工和检测。
空间并联机构
具有3个或更多自由度，能够实现 空间运动，适用于复杂的三维操 作和制造。
并联机构及机器人
并联机构及机器人并联机构（Parallel Mechanism，简称PM），定义为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，且以并联方式驱动的一种闭环机构。
特点是所有分支机构可以同时接受驱动器输入，然后共同决定输出。
1931年，Gwinnett在其专利中提出了一种基于球面并联机构的娱乐装置（图1）；1940年，Pollard在其专利中提出了一种空间工业并联机构，用于汽车的喷漆（图2）；之后，Gough 在1962年发明了一种基于并联机构的六自由度轮胎检测装置（图3）；三年后，Stewart首次对Gough发明的这种机构进行了机构学意义上的研究，并将其推广应用为飞行模拟器的运动产生装置，这种机构也是目前应用最广的并联机构，被称为Gough-Stewart机构或Stewart 机构。
并联机构的特点：（1）与串联机构相比刚度大，结构稳定；（2）承载能力大;（3）微动精度高;（4）运动负荷小;（5）在位置求解上，串联机构正解容易，但反解十分困难，而并联机构正解困难反解却非常容易。
从运动形式来看，并联机构可分为平面机构和空间机构；细分可分为平面移动机构、平面移动转动机构、空间纯移动机构、空间纯转动机构和空间混合运动机构。
另可按并联机构的自由度数分类：（1 ）2 自由度并联机构。
（2 ）3 自由度并联机构。
（3 ）4 自由度并联机构。
（4 ）5 自由度并联机构。
（5 ）6 自由度并联机构。
2自由度并联机构，如5-R，3-R-2-P（R表示旋转，P表示平移）。
平面5杆机构是最典型的2自由度并联机构，这类机构一般具有2个平移自由度。
3自由度并联机构种类较多，形式复杂，一般有以下形式，平面3自由度并联机构，如3-RRP机构、3-RPR机构、它们具有2个旋转自由度和1个平移自由度；3维纯平移机构，如Star Like并联机构、Tsai并联机构，空间3自由度并联机构，如典型的3-RPS机构、属于欠秩机构。
应用于飞机装配的并联机构技术发展综述
应用于飞机装配的并联机构技术发展综述摘要：现代飞机装配技术为保证飞机质量和缩短生产周期，并联机构技术是飞机装配的重要功能，我国飞机制造业的快速发展，并联机构技术分析和飞机装配，提高飞机效率方面的一些学习效果，旨在提供应用参考。
关键词：飞机装配；并联机构；装配效率近年来，我国飞机制造业表现较好，发展越来越多样化，精度高。
在飞机制造中，装配量的很大一部分对质量保证和成本控制至关重要。
此外，互并联机构技术在飞机装配方面具有更明显的优势，因为它吸引了利益攸关方的注意，也是发展起来的优先事项。
一、应用于飞机装配的并联机构关键技术1.重构设计并联机构技术。
在飞机部件中制造或零件放置时通常很复杂，我们需要有平行机构不同自由度，有不同配置平行处理单元是平行处理单位的基础和关键。
飞机零部件通常具有许多不同的特性。
实现模块化、有配置的形式系统，各处理器可以根据机制变化迅速做出反应并降低成本。
2.并联机构评估和设计技术优化。
改变不同的拓扑结构基于并联机构的运作效率，很难开发出一种机制来并联评估符合飞机装配要求的并联结构拓扑。
基于飞机调节机构的比较矩阵，姿态调节定位工具时具有灵活性、承载能力、刚度和稳定性等性能指标。
对综合指标的评价确定了保证飞机装配质量和效率的备件储备的最佳解决方案。
造成并行和串行系统的拓扑差异，在评估方面直接用常规串行机制机制实施，它们失去生理物理意义，普遍和完整性缺乏。
二、飞机装配中并联机构技术的研究与发展1.处理飞机部件的并联机构。
瑞典生产的Tricept工具及其变形并联机床，其两个自由度转头在约束分支约束以允许机构连接，以降低运动的复杂性在航空器行业得到广泛应用。
Exechon并联机出现。
改进了基于平台度Tricept支链与的铰链结构，其动态性能及灵活性提高，我国开发了Trimule机床，它将继承Tricept优势，可以替换为零部件Tricept展开。
并联机构其他类型，在飞机零部件加工领域，德国开发了Ecospeed，设定SprintZ3为主轴头，从而产生了动态性能。
并联机器人和串联机器人的区别是什么(2024)
引言概述:
并联和串联是工业领域中常见的两种类型。
它们有一些相似之处，但也有很多区别。
本文将从结构、运动灵活性、适用环境、控制方式和应用领域等方面详细阐述并联和串联的区别。
正文内容:
1.结构
1.1并联的结构
1.2串联的结构
1.3区别分析
1.4结论
2.运动灵活性
2.1并联的运动灵活性
2.2串联的运动灵活性
2.3区别分析
2.4结论
3.适用环境
3.1并联的适用环境
3.2串联的适用环境
3.3区别分析
3.4结论
4.控制方式
4.1并联的控制方式
4.2串联的控制方式
4.3区别分析
4.4结论
5.应用领域
5.1并联的应用领域
5.2串联的应用领域
5.3区别分析
5.4结论
总结:
并联和串联有着不同的结构、运动灵活性、适用环境、控制方式和应用领域。
并联由多个执行机构组成，结构更加稳定，适用于高精度的操作任务；而串联由多个关节连接而成，运动灵活性更好，适用于需要较大工作空间的任务。
并联更适合在限定空间内进行精确的操作，而串联则适用于需要大范围活动的场景。
控制方式上，并联对于每个执行机构都有独立的控制，而串联则是通过关节
的协调运动来实现控制。
在应用领域上，两种都被广泛应用，但在特定任务的选择上需要根据具体需求来决定。
通过本文的分析，读者可以更好地理解并联和串联的区别，并在实际应用中加以考虑。
这有助于选择合适的类型来完成特定任务，提高生产效率和质量。
并联机构的发展及应用领域的概述
并联机构的发展及应用领域的概述并联机构是一种独特的机械结构，由多个平行的连接装置组成，各连接装置之间具有相互独立的结构，通过这种机构可实现不同方向和不同形式的运动。
并联机构历史悠久，发展迅速，应用领域广泛，本文将简要概述并联机构的发展及应用领域。
1. 发展历程并联机构起源于18世纪，最早的类似机构是群众所知的“玛利亚安托瓦内特机构”，它由一些平行的活塞杆组成，这种机构被用于水力机器。
到了19世纪，人们已经开始开发具有更广泛应用的并联机构，其中最重要的是四连杆机构。
1900年左右，美国机械工程师梅勒在研究并联机构时，提出了“并联机构的三个重要特征”：平衡性（结构确定）、刚度，以及变形设计。
这些特征成为并联机构研究的基础，并逐渐发展为现代理论。
随着计算机技术和数字化技术的发展，数控机床和机器人等机械设备快速普及，使得并联机构具有了广泛的应用。
人们开始研究设计一些新型的、具有特殊功能的并联机构，如可变刚度并联机构、平行机械结构的动力学计算等。
2. 应用领域并联机构具有结构简单、重量轻、精度高、承载能力强等优点，因此在多个领域得到了广泛应用。
2.1 机床制造在机床制造领域，由于并联机构能够实现高速、多轴、高灵活性的运动，因而在雕刻机、切割机、普通加工机等领域得到了广泛应用。
并联机构的应用使得机床工作精度得到了大幅提升，对高精度制造业的发展有着重要的功勋。
机器人是并联机构在机械制造领域的另一大应用。
机械手是一种可编程的机器人，能够替代人工完成一些重复性、开发性的工作，如搬运、焊接、研磨、测量、喷涂等。
机械手的运动要求高精度，能够完成高速运动和精细操作，因此采用并联机构的机械手在现代制造业中发挥着重要作用。
2.3 航空航天在航空航天领域中，由于并联机构具有承载能力强和精度高的特点，如在航空动力学中，采用并联机构提高平衡稳定性、降低飞行阻力；在航空发动机的设计中，采用并联机构实现发动机的运动控制和降低震动等。
并联电路的原理及其应用
并联电路的原理及其应用引言并联电路是电子电路中常见的一种电路连接方式，是将电子元件或电子设备通过并联的方式连接起来的电路。
本文将介绍并联电路的原理及其应用。
原理并联电路是指将多个电子元件或电子设备的正极连接到一起，将它们的负极连接到一起，从而形成一个电路。
并联电路中的电子元件或电子设备并联连接在一起，互相之间的电流是分流的关系。
当并联电路中的电子元件或电子设备的负载电阻相同时，每个电子元件或电子设备承担的电流相同，从而实现了电流的分流。
应用1. 多个电子元件的并联•平衡电路：在音频系统中，通过将多个电子元件并联连接，可以实现电路的平衡，减少噪音的产生，提高音频信号的质量。
•电池并联：在需要提供更大电流输出的应用中，可以将多个电池并联连接，如电动车、无人机等，从而提供更强的驱动力。
•LED灯串并联：在照明系统中，通过将多个LED灯串并联连接，可以提高照明效果，增加亮度。
2. 并联电路的优点•分流：并联电路中的电流可以分流，从而实现电流的分配，减少负载电阻的承受电流，延长电子元件或电子设备的使用寿命。
•平衡：多个电子元件或电子设备并联连接时，它们可以平衡地承担电流，从而实现电流的平衡分布。
•可靠性：并联电路中的电子元件或电子设备之间是独立工作的，当其中一个元件或设备发生故障时，其他元件或设备仍可正常工作，从而保证了整个电路的可靠性。
结论并联电路是一种常见的电路连接方式，在电子电路中有着广泛的应用。
通过将多个电子元件或电子设备并联连接，可以实现电流的分流，提高电路的负载能力；并联电路还具有分流、平衡和可靠性的优点。
并联电路在音频系统、电动车、LED照明等领域得到了广泛的应用。
以上是对并联电路原理及应用的介绍，希望能对读者有所帮助。
《基于并联机构的3D打印关键技术研究》范文
《基于并联机构的3D打印关键技术研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，3D打印技术逐渐成为制造领域的一种革命性技术。
并联机构作为3D打印设备中关键的支撑结构，对提高打印效率、打印精度以及打印对象的多样性具有重要意义。
本文旨在深入探讨基于并联机构的3D打印关键技术，为相关研究与应用提供理论支持和实践指导。
二、并联机构在3D打印中的应用并联机构以其高精度、高刚度、高效率等特点，在3D打印设备中得到了广泛应用。
并联机构能够为3D打印提供稳定的运动平台，有效减小因设备振动带来的打印误差。
同时，通过控制并联机构的运动轨迹，可以实现复杂的3D打印过程，如多材料打印、大型复杂构件的制造等。
三、关键技术研究（一）高精度并联机构设计高精度是3D打印技术的核心要求之一。
为提高并联机构的打印精度，需要从机构设计、材料选择、加工工艺等方面进行优化。
例如，采用高精度导轨、高刚性材料等提高机构的整体性能；优化并联机构的运动学参数，以减小误差传递；通过先进的加工工艺，提高机构的装配精度等。
（二）多材料3D打印技术多材料3D打印技术能够提高打印对象的性能和多样性。
基于并联机构的3D打印设备，需要研究不同材料的兼容性、材料切换的精确控制以及多材料融合的工艺参数等关键技术。
此外，还需要开发相应的软件系统，实现多材料的自动分层和路径规划。
（三）大型复杂构件的制造技术大型复杂构件的制造是3D打印技术的重要应用领域。
针对这一领域，需要研究并联机构的运动范围、刚度以及承载能力等关键技术。
同时，还需要优化打印策略，如分层厚度、填充率、支撑结构等，以提高打印效率和精度。
四、实验与结果分析为验证基于并联机构的3D打印关键技术的有效性，我们进行了多组实验。
实验结果表明，高精度并联机构设计能够有效提高打印精度；多材料3D打印技术能够实现不同材料的融合和切换；大型复杂构件的制造技术能够成功制造出具有复杂结构和功能的构件。
此外，我们还对不同工艺参数对打印效果的影响进行了分析，为实际应用提供了理论依据。
解析并联电路的特性及其应用
解析并联电路的特性及其应用并联电路是电路中的一种常见连接方式，它在电子电路设计和应用中有着重要的作用。
本文将对并联电路的特性及其应用进行解析，并探讨其在实际生活中的应用场景。
并联电路是指电路中的多个电子元件被并联连接在一起。
在并联电路中，各个元件的两个端口彼此相连，电流可以从一个元件流向另一个元件。
这与串联电路不同，串联电路中各个元件的两个端口依次连接在一起，电流必须依次通过每个元件。
并联电路的特性之一是电流分流。
由于并联电路中各个元件的两个端口直接相连，电流可以选择其中一条路径通过。
相比于串联电路中电流只能依次通过各个元件，电流在并联电路中具有多样流动路径的特点。
这意味着在并联电路中，电流可以分流到不同的元件上，从而实现对电路中各个元件的独立控制。
另一个并联电路的特性是电压相等。
在并联电路中，各个元件的两个端口是直接相连的，因此它们之间的电压是相等的。
这是因为电压代表了电荷的势能差，而在并联电路中，电荷可以自由地通过各个元件之间的连接。
因此，无论是哪个元件中的电荷，它们的势能差都是相等的，即电压相等。
根据并联电路的特性，我们可以利用并联电路来实现一些特定的电路功能和应用。
首先，由于电流在并联电路中具有分流的特点，可以利用并联电路来设计分流电路。
例如，在电路中添加并联电阻，可以实现电流的分流，从而达到对电路中不同元件的电流分配控制的目的。
其次，并联电路可以用来实现电路中元件的互不影响。
由于并联电路中各个元件的两个端口是直接相连的，它们之间不存在电流的串扰。
这意味着在并联电路中，各个元件的工作不会相互影响，可以实现元件之间的独立控制。
例如，在电路中添加并联电容，可以实现对电路中不同元件的电压分布控制的目的。
最后，并联电路还可以用来实现电路的备份和冗余。
由于并联电路中各个元件的两个端口是直接相连的，当一个元件发生故障时，其他元件仍然可以正常工作。
这就意味着通过在电路中添加并联连接的冗余元件，可以实现对电路的备份保护。
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压力 回
油
油
控制信号 油泵电机组、
液控、油箱 反馈信号
力和速度
冷却水 热水
运动测试计算机 平 台 运 动 状 况
运动平台
油泵冷却系统
摇摆台的实时控制计算机为德国西门子SIMATIC847高性能、高可靠性工业控制机， 安装实时操作系统，它与模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出等工 控模板一起构成了整台设备的实时控制核心，驱动摇摆台实现两个自由度的动感仿 真，实现对于实测到的舰船运动曲线的复现。
偏航
+/-34deg +/-32deg/s
垂直升降 +/-0.75m +/-0.8m/s
纵向位移 +/-0.75m +/-0.8m/s
侧向位移 +/-0.70m +/-0.8m/s
加速度 +/-120deg/s2 +/-120deg/s2 +/-120deg/s2
+/-1.0g +/-1.0g +/-1.0g
+/-0.7m/s
纵向位 移
+0.35m-0.775 +/-0.7m/s
侧向位 移
+/-0.64m
+/-0.7m/s
加速度 +/-
200deg/s2 +/-
200deg/s2 +/-
200deg/s2
+/-1.1g
+/-1.0g
+/-1.0g
并联机构
三自由度重型摇摆实验台
平台有效载荷： 45 吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS)
（3）机构优化设计
摇摆台机构优化（图谱法） 针对摇摆台给定的几个设计性能指标取值范围，制定如
下尺寸优化原则：首先，利用给定的性能指标取值范围，结 合摇摆台运动分析得到的设计空间上的各类性能图谱（即全 域性能指标图谱），存在每一个性能指标在其对应的性能图 谱上都能找到其指标值取值范围对应的区域，这样，每一个 性能指标取值范围都对应了性能图谱上的相关区域；其次， 由于同一类摇摆台机构的各类性能图谱均出自于同一种机构 设计空间，具有可比性。所以能够将各类指标性能图谱进行 比较，取每个性能指标所对应性能图谱区域的交集，这个交 集即被称为设计空间的优化区域；最后，在优化区域内选取 系列典型机构尺寸，进行局域性能分析，即分析各类性能指 标在其工作空间内的分布规律，以满足实际工作任务需要为 目的，最终得到优化的机构尺寸。
（3）机构优化设计
摇摆台机构优化（目标函数法） 以灵巧度和动力学耦合作用为目标函数，以灵活工作空
间、每根液压缸的极限长度之比和虎克铰、球铰的极限摆角、 机电综合伺服带宽为约束条件，建立综合运动学、动力学性 能和动力学耦合程度的构型设计多目标优化模型。采用一种 具有更强全局搜索能力的自适应遗传算法，对优化问题进行 求解，并对优化结果进行分析验证。
（1）运动学分析
摇摆台工作空间分析 工作空间是上运动平台的工作区域，它是衡量摇摆台性能和工
作能力的重要指标，工作空间分析是摇摆台设计的重要基础，工作 空间的大小决定了摇摆台的活动空间。影响工作空间的大小和形状 主要有以下三个因素：杆长的限制、转动副转角的限制、杆件的尺 寸干涉。分析工作空间时，主要存在如下问题： ① 自由度大于3的并联机构的工作空间很难在三维直角坐标中描 述，为了实现动平台位姿能力的可视化，需要将位置空间或姿态空 间进行降维描述。 ② 位置和姿态的强耦合，增加了定义和描述位置和姿态空间的难度。 ③ 所分析的机构可能出现奇异位形。 ④ 工作空间的边界曲面很难用解析式描述。 ⑤ 可能存在的几何约束(铰链限制或杆间的干涉)使分析变得更复杂。
初步结构设计方案
优点： ⑴ 灵活性大，运动的复杂性只影响到系统 的控制软件，硬件无需增添。 ⑵ 运动幅度大，各缸之间的运动耦合小、 体积小、重量轻。 ⑶ 承载能力大，刚度好。
铰链选择（关节）
平台铰链
摇摆台结构示意图
限位连杆机构示意图
液压系统油路原理示意图
摇摆台控制系统
海浪及船舶运动仿真
平台铰链、液压系统、电控系统、软件设计。
（1）运动学分析
摇摆台位置分析 摇摆台位置分析中有两个基本问题，即摇摆台位置的正解、
反解问题。位置正解是指已知摇摆台各输入关节的位置参数 求解动平台的位置参数；位置反解是指已知动平台的位置参 数求解各输入关节的位置参数。
反解问题比较简单，通过建立合适的坐标系，利用坐标系 变换关系即可推得位置反解的解析解。而位置正解问题是摇 摆台运动学的难点之一，解决该问题的核心是求解一组非线 性约束方程。
位移
速度
俯仰
+/-22deg +/-30deg/s
滚转
+/-21deg +/-30deg/s
偏航
+/-25deg +/-30deg/s
垂直升降 +/-0.32m +/-0.7m/s
纵向位移 +/-0.40m +/-0.7m/s
侧向位移 +/-0.45m +/-0.7m/s
加速度 +/-80deg/s2 +/-80deg/s2 +/-80deg/s2
并联机构
4D动感影院
动感4D影院与普通4D电影院区别在于它是用三自由度座椅或六自由度平台作为观众载 体，观影者不仅可以顺着影视内容的变化，实时感受到风暴、雷电 、下雨、撞击、喷洒水
雾、拍腿等身边所发生与立体影象对应的事件，而且座位会随着影片情节发生升降、俯仰、 摆动等运动。也就是说是动感4D影院的关键。
控制可以很好地解决模型参数不确定性问题。自适应独立关节控制 把每个独立关节当作子系统来考虑，分析某关节时， 该关节哥氏力、 离心力、摩擦力和重力以及与其他关节之间的惯性耦合等都被看作 是影响该关节子系统的扰动力矩项。该控制策略结构具备分散性， 便于并行处理。 冗余驱动控制
冗余驱动可以改善甚至消除工作空间中的奇异位形，解决奇异 点导致的运动精度降低、刚度减小和驱动关节无法实施控制等问 题，同时还可以实现力传递的均匀化和对称化，并具备优化驱动力 /力矩，提高驱动系统可靠性等优点。但由于冗余驱动力/力矩的存 在，使得逆动力学方程不存在惟一解，这增大了并联机构控制的难 度，但也提供了输入控制优化的可能。
+/-1.0g +/-1.0g +/-1.0g
六自由度液压式飞行模拟器
并联机构
特种车辆人机环试验平台
平台有效载荷： 6.5 吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS)
位移
速度
俯仰
+/-30deg +/-32deg/s
滚转
+/-26deg +/-32deg/s
（4）控制策略
基于运动学模型的控制策略 该策略假设末端执行器位移的微小变化与驱动器位移
的微小变化呈线性关系。根据运动学方程计算出与机构输 出位移微小增量相对应的驱动器位移连续的微小增量。但 该类控制策略未考虑并联机构强耦合、非线性的动力学特 性，只适合于速度和精度要求不高的应用场合。 基于动力学模型的控制策略
位移
速度
加速度
俯 仰 +/-10deg +/-22deg/s +/-157.9deg/s2
滚 转 +/-10deg +/-22deg/s +/-123.3deg/s2
偏航
+/-8deg
+/-22deg/s
+/-126deg/s2
并联机构
汽车模拟驾驶
汽车模拟驾驶是指利用现代高科技手段如：三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物 理系统、大视场显示技术（如多通道立体投影系统）、六自由度运动平台（或三自由度 运动平台）、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一个虚拟的驾 驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。
其他运动模拟
并联机构
六自由度
Stewart平台结构简图
少自由度（2-5自由度）
载液重型摇摆台设计
主要技术指标与要求 1)平台有效载荷：45T；运动自由度：纵摇、 横摇二自由度，可分别进行单自由度或双自由度 组合摇摆。 2)摇摆角的范围和周期 横摇：±20°，6s～14s 纵摇：±20°，6s～14s 3)摇摆波形： 模拟船舶摇摆运动，可按正弦 谱型、三次谐波、随机实录谱进行摇摆。 4)具有在工作范围内的任意位置和任意姿态 保持静止的功能。 5) 精度 ◆波形失真度小于15％ ◆摇摆角度误差小于5％ ◆摇摆周期误差小于5％ 7)台面尺寸：4000 mm×5000 mm。
并联机构
六自由度运动平台
并联机构
大惯量六自由度仿真平台
平台有效载荷： 18 吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS)
位移
速度
俯仰
+/-20deg
+/30deg/s
滚转
+/-20deg
+/30deg/s
偏航
+/-24deg
+/30deg/s
垂直升 降
+0.625m0.55m
现在，用CAD进行计算机模拟的方法已应用于空间并联机构综 合和运动分析，模拟结果和计算结果非常一致。
（2）动力学建模
摇摆台动力学建模 在研究摇摆台的动力学模型时，主要考虑两种情况：一
是，摇摆台载体是刚体；二是摇摆台载体是装有石油的矩形箱。 为了建立精确的摇摆台动力学模型，采用牛顿-欧拉法研究摇摆 台的动力学模型。 当考虑载体为装有石油的矩形箱时，动力学建模过程如下： ⑴ 根据欧拉方程，以支链（缸体+活塞）作为研究对象，建立 支链动力学方程。 ⑵ 利用H-O原理，以运动体（动平台+装有石油的矩形箱为研 究对象），建立运动体动力学方程。 ⑶ 根据摇摆台的设计要求和控制要求，建立约束方程。 ⑷ 根据上述所建立的方程联立求解出各缸的驱动力以及各铰链 的约束反力。