(完整版)并联机器人发展现状与展望
并联机器人的研究现状与发展趋势
并联机器人的研究现状与发展趋势近年来，并联机器人的研究与发展取得了显著的进展。
并联机器人是指由多个运动链并联组成的机器人系统，其灵活度和精度相对较高。
本文将从研究现状和发展趋势两个方面探讨并联机器人领域的最新进展。
一、研究现状目前，对并联机器人的研究主要集中在以下几个方面。
1. 动力学建模与控制并联机器人的动力学建模与控制是研究的重点之一。
通过建立准确的动力学模型，可以为控制算法的设计提供依据。
同时，研究者也在探索适用于并联机器人的高效控制策略，以提高系统的运动性能和稳定性。
2. 仿真与优化设计借助计算机仿真技术，研究者可以对并联机器人进行各种仿真实验，并对其性能进行评估和优化设计。
仿真技术不仅提高了研究效率，还能降低实验成本，为机器人设计与控制提供理论依据。
3. 感知与认知并联机器人作为一种高度智能化的机器人系统，对外部环境的感知与认知显得尤为重要。
当前的研究方向主要包括机器视觉、力觉传感、环境感知等方面，旨在提高并联机器人的自主感知和认知能力，以更好地适应复杂的工作环境。
4. 应用研究并联机器人在工业生产、医疗手术、教育培训等领域都有广泛的应用前景。
目前，国内外研究机构和企业已经开始对并联机器人在各个领域的应用进行探索，并取得了一些令人瞩目的成果。
二、发展趋势未来，并联机器人领域有几个明显的发展趋势。
1. 多功能化随着技术的不断进步，未来并联机器人将具备更多的功能。
例如，在医疗领域，可以用于辅助手术、康复治疗等多个方面。
在工业生产中，可以用于灵活制造、装配与搬运等任务。
多功能化将使并联机器人更加灵活、智能，能够适应更多的应用场景。
2. 网络化并联机器人的网络化是未来的趋势之一。
通过与其他机器人、设备的互联互通，可以实现信息的共享与协同。
这将提高机器人的工作效率，加强机器人系统的整体协调能力，进一步推动机器人在实际应用中的普及和发展。
3. 人机协作人机协作是机器人发展的重要方向之一。
未来的并联机器人将具备更高的安全性和智能性，能够与人类进行无缝协作。
并联机床发展现状和关键技术
并联机床发展现状和关键技术
并联机床是机械制造行业中应用最广的自动化装备之一，它是通过机械元件和控制电子器件实现机器储存和控制制造途径，从而使成型机械零件实现自动化制造的装备。
随着工业自动化水平的不断提高和社会经济的发展，并联机床的发展也取得了很大成就，越来越多的企业选择使用并联机床，为工业生产的效率和质量带来了巨大提升。
一、并联机床发展现状
随着我国工业自动化程度的提高，自动化设备，特别是并联机床，也受到了市场的广泛认可。
自从20世纪90年代以来，并联机床的发展就呈现出爆炸式增长的趋势，特别是近年来，随着国家财政投入不断加大，技术的突破与改进，并联机床的研发实现了长足进步，形成了一定的产业基础，成熟的市场应用和完善的产业链链条，推动了并联机床的发展朝正向发展。
目前，并联机床技术已经发展到具有一定水平，大型企业拥有了一定规模的并联机床产品和相关技术，中型企业也可以根据市场需求开发相应的并联机床产品。
同时，中小企业也涌现出许多利用低成本较为可行的解决方案，在一些领域具有不可替代的优势。
二、并联机床关键技术
1.节能技术
随着能源逐渐供不应求。
并联机器人行业调研报告
并联机器人行业调研报告并联机器人是一种具有多个执行机构，可以同时完成多个任务的机器人系统。
与串联机器人相比，它具有更高的生产效率和更广泛的适用性。
在过去的几年中，随着技术的不断进步，一个不断发展的并联机器人行业正逐渐形成。
本文将对该行业进行调研，并就其发展现状、应用领域、市场前景等方面进行分析。
首先，目前并联机器人行业正迅速发展。
随着自动化技术的不断推进和人工智能的不断发展，越来越多的企业开始使用并联机器人来完成生产线上的任务。
与传统的串联机器人相比，它们具有更高的生产速度和更大的木材范围，可以完成更复杂的任务。
并联机器人行业的快速发展为企业提高生产效率提供了更多的选择。
其次，并联机器人在多个领域有着广泛的应用。
目前，它们主要应用于制造业、医疗、服务业等领域。
在制造业中，它们可用于完成产品的组装、搬运、焊接等工作。
在医疗领域，它们可用于手术辅助、康复训练等任务。
在服务业中，它们可用于餐厅服务、接待等工作。
并联机器人在这些领域的应用，不仅提高了工作效率，还减少了人工成本，使得企业更加具有竞争力。
此外，并联机器人行业的市场前景也十分广阔。
根据市场调研机构的数据显示，到2025年，全球并联机器人市场预计将达到数十亿美元。
这一庞大的市场规模将带来巨大的商机。
并联机器人行业的发展也将推动相关行业的进步，如传感器技术、控制算法等领域将会得到更多的关注和投资。
然而，并联机器人行业也面临一些挑战和问题。
首先，技术的不断进步和竞争的加剧，使得并联机器人的性能要求不断提高。
企业需要投入更多的研发资源来提升产品的竞争力。
此外，由于并联机器人的复杂性，其维护和运维成本也相对较高，这也是企业在选择使用并联机器人时需要考虑的问题之一。
综上所述，随着自动化技术的不断进步，并联机器人行业正迅速发展。
其在制造业、医疗、服务业等领域有着广泛的应用，市场前景广阔。
然而，该行业也面临一些挑战和问题。
未来，我们可以预见并联机器人将在更多领域中发挥重要作用，并推动相关技术的发展。
2024年并联机器人市场需求分析
2024年并联机器人市场需求分析引言随着科技的不断发展，机器人技术被广泛应用于各个领域，其中并联机器人作为一种高精度、高稳定性的机器人系统，逐渐受到市场关注。
本文将对并联机器人市场需求进行分析。
市场概览近年来，全球机器人市场呈现快速增长的趋势。
并联机器人作为其中的重要品类，具备卓越的灵活性和高精度的工作能力，在制造业、医疗、航空航天等领域得到广泛应用。
根据市场研究公司的报告，全球并联机器人市场规模预计在未来几年稳步增长。
市场驱动因素1. 制造业自动化需求制造业是并联机器人的主要应用领域之一。
随着制造业对自动化生产的需求增长，对高精度、高速度的机器人系统的需求也在增加。
并联机器人具备卓越的运动控制和协作能力，能够满足制造业生产线上的各种工艺要求。
2. 医疗行业发展随着人口老龄化趋势的加剧，医疗行业对机器人技术的需求不断增加。
并联机器人在手术过程中具备高精度、稳定性好的特点，能够提高手术操作的精准度和安全性。
同时，机器人还可以减轻医护人员的工作负担，提高医疗效率。
3. 航空航天领域需求在航空航天领域，对高精度、高可靠性的机器人系统的需求非常迫切。
并联机器人能够胜任复杂的航空器部件装配任务，提高生产效率和质量。
此外，机器人还可以用于航空器的维修和保养，减少人工操作的风险。
市场挑战1. 技术复杂性并联机器人的设计和控制对技术要求较高，需要具备机械、电子、控制等多个领域的专业知识。
这给制造商和研发团队带来了挑战。
2. 成本高昂与传统的串联机器人相比，并联机器人的成本更高。
其中包括硬件设备、软件开发、维护和培训等方面的费用，这限制了一些中小型企业的采购能力。
市场前景与机遇并联机器人作为一种新兴的机器人技术，具有广阔的市场前景和发展机遇。
- 制造业自动化需求持续增长，为并联机器人市场提供了巨大的机遇。
- 医疗行业和航空航天领域对机器人技术的需求将继续增长，这将推动并联机器人应用进一步扩大。
总结并联机器人市场需求正蓬勃发展，受制造业自动化需求增长、医疗行业发展和航空航天领域需求推动。
Delta系列并联机器人研究进展与现状
二、现状
目前，Delta系列并联机器人的研究主要集中在机构设计、运动学和动力学 分析、控制策略和实验研究等方面。在机构设计方面，研究人员通过对Delta机 器人的结构和运动特点进行分析和优化，提出了多种新型的Delta机器人机构。 在运动学和动力学分析方面，研究人员利用计算机进行模拟和仿真，对Delta机 器人的运动性能和动力学特性进行了深入探讨。
一、研究背景
并联机器人的研究可以追溯到20世纪60年代，当时美国科学家 J.C.Mckinstry提出了一种基于并联机构的机器人设计方法。到了20世纪90年代， 随着计算机技术和机械制造技术的不断发展，并联机器人的研究和应用开始受到 广泛。Delta系列并联机器人作为一种常见的并联机器人，具有高速度、高精度 和高效率等特点，因此在现代工业中得到了广泛应用。
在控制策略方面，研究人员采用各种先进的控制方法，如PID控制、鲁棒控 制和自适应控制等，以提高Delta机器人的控制精度和稳定性。在实验研究方面， 研究人员对Delta机器人的各种性能指标进行测试和评估，以验证其在实际应用 中的效果。
此外，Delta系列并联机器人还在许多领域得到了应用，如装配、搬运、包 装和检测等。由于Delta机器人具有高速度和高精度等特点，因此在生产线上可 以大大提高生产效率和产品质量。例如，在电子制造领域，Delta机器人可以快 速准确地装配和搬运电子部件，从而提高生产效率和质量。在食品包装领域， Delta机器人可以高效地包装各种食品，从而提高生产效率和市场竞争力。
此外，Delta机器人的成本较高，对于一些中小型企业来说，引入Delta机器 人可能会增加生产成本。最后，Delta机器人的应用领域还需要进一步拓展，以 适应更多的生产环境和生产需求。
四、展望
2024年并联机器人市场分析现状
2024年并联机器人市场分析现状引言并联机器人是一种在机器人领域内逐渐崭露头角的技术，其具备高精度的运动控制能力和灵活多变的工作空间。
由于其在多个领域中的广泛应用，如制造业、医疗领域和服务行业等，使得并联机器人市场呈现出迅速发展的趋势。
本文将对并联机器人市场的现状进行分析，并探讨市场的发展趋势。
市场规模分析近年来，并联机器人市场呈现出良好的增长势头。
根据市场研究机构的数据显示，全球并联机器人市场规模在过去五年间以每年平均15%的速度增长。
预计到2025年，全球并联机器人市场规模将达到200亿美元。
应用领域分析制造业制造业是并联机器人市场的主要应用领域之一。
在制造业中，并联机器人可以实现高精度、高速度的零部件组装，提高生产效率和产品质量。
尤其是在汽车制造业和电子产品制造业中，并联机器人的应用已经取得了显著成果。
医疗领域并联机器人在医疗领域中也得到了广泛的应用。
例如，在手术领域中，通过使用并联机器人进行精细的手术操作，可以减小手术风险和创伤。
此外，医疗机器人还可以用于康复训练和辅助护理等方面。
服务行业随着人口老龄化问题的日益突出，服务行业对于并联机器人的需求也在增加。
并联机器人能够代替人工从事繁重、危险或重复性工作，如物流搬运、餐饮服务等。
这不仅提高了工作效率，还减轻了劳动力压力。
市场竞争格局分析并联机器人市场竞争格局相对较为集中，少数几家企业占据了市场的主导地位。
这些企业通常具备较强的技术研发实力和生产能力，在产品质量和性能上具备竞争优势。
此外，由于并联机器人技术的复杂性，进入门槛较高，新进入者在市场上的竞争力较弱。
市场发展趋势分析技术创新驱动市场发展随着科技的不断进步，新一代的并联机器人产品不断涌现。
新技术的应用，如人工智能、传感技术和虚拟现实等，为并联机器人市场带来了更多的机会和挑战。
技术创新将继续推动市场的发展。
个性化定制需求增加随着制造业的发展，个性化定制的需求日益增加。
并联机器人具备高度灵活性和可编程性，可以满足不同用户的个性化定制需求。
2023年并联机器人行业市场分析现状
2023年并联机器人行业市场分析现状并联机器人行业是现代智能制造领域的一个重要分支，随着智能化和自动化的发展，该行业在近年来取得了快速增长。
本文将对并联机器人行业市场进行分析，包括市场规模、竞争现状、技术发展等方面。
一、市场规模并联机器人行业市场规模逐年增长。
根据市场研究公司的数据，2019年全球并联机器人市场规模达到了200亿美元，预计到2025年将达到500亿美元。
我国市场规模也在逐年扩大，2019年我国并联机器人市场规模达到30亿美元，预计到2025年将达到100亿美元。
二、市场需求随着工业制造业的转型升级以及劳动力成本的上升，市场对于智能化、自动化生产设备的需求不断增加。
并联机器人作为一种具有高效、灵活、精准等特点的自动化设备，受到了众多制造业企业的青睐。
尤其是在汽车制造、电子制造、物流仓储等行业，对并联机器人的需求更为迫切。
三、竞争现状并联机器人行业市场竞争激烈。
目前市场上主要的并联机器人厂商有ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA等国际知名企业，以及我国的川崎机器人、企敏机器人等。
这些企业在技术研发、产品质量、市场拓展等方面都具有一定的竞争优势，形成了一定的市场格局。
四、技术发展并联机器人技术在近年来得到了快速发展。
从传统的液压驱动到现在的电动驱动，从单个机器人到机器人集群，从粗放型到精细型，技术不断进步，应用范围也在不断扩大。
并联机器人在柔性制造、高精度加工、协作式作业等方面具有显著的优势，并且也在人工智能、视觉识别、传感器技术等领域有了很大的突破。
五、市场前景并联机器人行业有着广阔的市场前景。
随着工业智能化程度的提高，人工智能、物联网等技术的不断应用，以及我国政府对于制造业转型升级的大力支持，将进一步推动并联机器人行业的发展。
同时，随着机器人技术的不断革新和成本的降低，将有更多的制造业企业选择引入并联机器人进行设备自动化、生产线升级，以提高生产效率和产品质量。
总结起来，当前并联机器人行业市场规模不断扩大，市场需求持续增长，市场竞争激烈，技术发展迅速，市场前景广阔。
并联机器人行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告
并联机器人行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告As an AI language model, I can provide a detailed analysis of the current state and future development trends of the parallel robot industry market.The parallel robot industry has been experiencing steady growth in recent years. The market for parallel robots is driven by factors such as increasing demand for automation in various industries, advancements in technology, and the need for high-speed and precision operations.One major trend in the industry is the integration of parallel robots with advanced technologies such as artificial intelligence, machine learning, and IoT. This integration has enhanced the capabilities and applications of parallel robots in industries such as manufacturing, automotive, electronics, and pharmaceuticals.The future of the parallel robot industry looks promising, with a projected growth rate of 7 to 10 over the next three tofive years. This growth can be attributed to the increasing adoption of parallel robots in emerging economies, the development of new and innovative parallel robot designs, and the rising demand for automation across various industries.Additionally, the expansion of e-commerce and the need for efficient and flexible logistics solutions are expected to drive the demand for parallel robots in warehousing and fulfillment operations. The integration of parallel robots with autonomous systems and collaborative robots is also anticipated to open new opportunities for the industry.Overall, the parallel robot industry is poised for significant growth in the coming years, driven by technological advancements, increasing automation, and the need forhigh-speed and precision operations across various sectors.并联机器人行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告并联机器人行业近年来一直在稳步增长。
(完整版)并联机器人发展现状与展望
并联机器人发展现状与展望引言并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,在21世纪将有广阔的发展前景。
本文根据掌握的大量并联机器人文献,对其分类和应用做了简要分析和概括，并对其在运动学、动力学、机构性能分析等方面的主要研究成果、进展以及尚未解决的问题进行了阐述。
1并联机构的发展概况（一）并联机构的特点并联机构是一种闭环机构,其动平台或称末端执行器通过至少2个独立的运动链与机架相联接,必备的要素如下:①末端执行器必须具有运动自由度;②这种末端执行器通过几个相互关联的运动链或分支与机架相联接;③每个分支或运动链由惟一的移动副或转动副驱动。
与传统的串联机构相比，并联机构的零部件数目较串联构造平台大幅减少，主要由滚珠丝杠、伸缩杆件、滑块构件、虎克铰、球铰、伺服电机等通用组件组成。
这些通用组件可由专门厂家生产，因而其制造和库存备件成本比相同功能的传统机构低得多，容易组装和模块化。
除了在结构上的优点，并联机构在实际应用中更是有串联机构不可比拟的优势。
其主要优点如下：（1）刚度质量比大。
因采用并联闭环杆系,杆系理论上只承受拉、压载荷,是典型的二力杆,并且多杆受力，使得传动机构具有很高的承载强度。
（2）动态性能优越。
运动部件质量轻，惯性低,可有效改善伺服控制器的动态性能,使动平台获得很高的进给速度与加速度,适于高速数控作业。
（3）运动精度高。
这是与传统串联机构相比而言的,传统串联机构的加工误差是各个关节的误差积累,而并联机构各个关节的误差可以相互抵消、相互弥补，因此，并联机构是未来机床的发展方向。
（4）多功能灵活性强。
可构成形式多样的布局和自由度组合,在动平台上安装刀具进行多坐标铣、磨、钻、特种曲面加工等，也可安装夹具进行复杂的空间装配，适应性强，是柔性化的理想机构。
（5）使用寿命长。
由于受力结构合理，运动部件磨损小，且没有导轨，不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。
国内并联机器人现状及未来发展趋势
国内并联机器人现状及未来发展趋势根据大量国内并联机器人文献，介绍了国内并联机器人的机构学、运动学、动力学、控制策略以及仿真等方面的主要研究成果，并阐述了我国并联机器人未来发展的方向以及尚待解决的问题。
标签：并联机构并联机器人并联机器人无论是从结构上还是功能实现上都是一种新型机器人。
并联机器人具有精度高、刚度大、惯性小、承载能力高、运动反解模型简单、操作速度高、易于控制等特点，因此，其应用范围从最初的飞行模拟器到近几年来的宇宙飞船空间对接器、精密操作微动机器人以及虚拟轴加工车床等。
现在并联机器人的研究吸引了越来越多的科研学者，其应用范围也在不断的扩大。
1965年，英国高级工程师Stewart首先提出了一种6自由度的并联机构作为飞行模拟器用以训练飞行员。
从结构上看，它是由6根支杆将上下平台联结起来，这6根支杆都可以独立地自由伸缩，它们又分别用球铰与上下平台联结，这样上平台就可以相对于下平台实现6个自由度地动作，即在三维空间内可以作任何方向地移动和绕任何方向、位置的轴线转动。
1978年，澳大利亚的Hunt教授指出这种机构更接近于人体的结构，可以将此平台作为机器人机构。
在20世纪90年代之前，当国际上的许多研究人员开始把研究重心从串联机器人转向并联机器人时，我国的并联机器人研究人员还寥寥无几，比较著名的有黄真、孔令富、方跃法等。
在那之后，尤其是近5年，国内诸多学者才开始对这种特殊的机构进行深入细致的研究，包括其机构学、运动学、动力学、控制策略以及仿真实现等，本文将根据大量国内相关文献对这些方面的研究成果进行总结介绍，并对我国并联机器人未来发展的方向以及尚待解决的问题进行阐述。
1、机构学与运动学并联机器人的机构学与运动学主要研究并联机器人的运动学、奇异形位、工作空间和灵活度分析等方面，这是实现并联机器人控制和应用研究的基础。
（1）、运动学运动学研究的内容包括位置正解和逆解两方面。
位置正解就是根据给定的关节变量求机器人手部位姿，逆解就是根据机器人手部位姿求各关节变量。
并联机器人研究现状及展望
０ 引言 转ຫໍສະໝຸດ 副转角： 由于铰链受 限于机 构 自 身， 则其转角须满足＝ ＜
。 （ ３ ）
１ ９ ４ ９ 年， 数学 家 Ｇ ｏ ｕ ｇ ｈ 为了更好地检测轮胎 ，提出了一种并联机 解法方法主要有解析 方法、作 图方法及数值法 。解 析法 比较繁琐 ，而 构的机器 。１ ９ ６ ５ 年英 国科 学家 Ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｒ ｔ 在 “ Ａ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｓ ｉ ｘ Ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｓ 且受机构位置解 的科研成果影响较大 ， 目 前 为止该 法还没完善 ；作 图 ｏ ｆ Ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ 文 中提 出了一种 ６自由度可用在飞行模拟器 的 Ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｒ ｔ 平 法较粗糙 ，一般用在 设计过程的方案 比较 中；几何 法是在受杆长 的极 台机构 。澳大利亚学者 Ｈ ｕ ｎ ｔ 在１ ９ ７ ８ 首次提出把 Ｓ ｔ ｗａ ｅ ｒ ｔ 平台机构看作 限约束和给 出运动平台姿态时 ，设想单开链终 端杆的参考点轨迹是 一 是机器人机构 。燕 山大学黄真教 授在 １ ９ ９ １ 年成 功研制出 国内第一 台 ６ 个球 面 ，将其工 作空 间的边界构造 问题简 化为对 １ ２ 个球面 片的求 交 自由度的并联机器人样机 。 问题 。Ｍｅ ｒ ｌ ｅ ｔ 在这个基础上 ，将铰链约束 引入并做 了相似的工作 。因
１ ３ ３
￣ ／ ｔ ｓ － ｉ技术
电 子 技 术
并联机 器人研究现状及展望
邢燕兵 （ 燕 山大学机械工程学院 ， 河北 秦皇岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４）
摘 要：并联机 器人具有承 载力强、刚度大、机构 紧凑 、精度 高、动 力性 能好 、 自重 负荷比小、惯性力 小、易控制等特 点。本文是 经过查 阅大 量 的文献资料之后 ，对其运动学 、动力 学、工作空 间、奇异性的主要成就和进展 以及对有待解决的 问题进行论述 。 关键词 ：并联机 器人 ； 运动 学 ； 动力 学 ； 工作 空间 ； 奇异性
2023年并联机器人行业市场前景分析
2023年并联机器人行业市场前景分析随着人工智能、机器视觉、云计算等技术的不断发展，机器人行业蓬勃发展，机器人被广泛应用于制造业、医疗卫生、物流运输、教育娱乐等方面。
而并联机器人作为一种高精度、高灵敏度、高用户自由度的机器人类型，受到了越来越多用户的青睐。
本文将探讨并联机器人行业的市场前景，分析其市场需求和发展趋势，为从事该领域的企业提供参考。
一、并联机器人市场需求分析1. 制造业：在制造业生产中，由于产品形状和工艺的复杂性，许多传统机器人难以胜任，而并联机器人由于高精度、高灵敏度等特点，逐渐成为制造业生产中的“明星机器人”。
2. 医疗卫生：并联机器人在医疗卫生领域被广泛应用，在手术、康复等方面发挥着重要作用。
由于并联机器人具有高精度、高稳定性、高灵敏度等特点，可以在医疗行业中取代传统手术工具，提高手术精度和效率。
3. 教育娱乐：随着教育产业的发展，机器人在教育领域得到了广泛应用。
并联机器人由于操作自由度高、精度高等特点被越来越多地应用于教学、竞赛、娱乐等领域。
4. 物流运输：随着电子商务快速发展，物流和仓储行业面临越来越大的订单量，这反过来刺激了机器人在物流、仓储等领域中的使用。
并联机器人由于具有高准确度和高效性，能够提升物流运输效率，降低劳动力成本。
二、并联机器人市场发展趋势1. 功能增强：并联机器人的未来发展方向是在现有功能基础上进一步增强功能。
特别是在制造业、医疗卫生、教育娱乐和物流运输等领域中，用户对功能和性能的需求越来越高。
2. 智能化：未来的并联机器人将不仅仅是“有用的工具”，而是具备智能化功能，包括自动化程度高、机器自学习能力强、自主决策能力强、与其他机器人之间交流合作能力强等。
3. 多场景应用：未来并联机器人的发展趋势是在多场景应用方面进行不断探索和扩展，不再局限于工业制造、医疗、物流和教育领域，而是拓展到更广泛的应用领域。
比如说，在农业领域进行环境监测、自动种植；在建筑领域进行地形测绘、建筑设计和施工等。
并联机器人的研究现状与发展趋势
并联机器人的研究现状与发展趋势并联机器人的研究现状与发展趋势1、关联机构的提出及特点1965年，德国Stewart发明了六自由度并联机构，并作为飞行模拟器用于训练飞行员[1]。
澳大利亚著名机构学教授Hunt于1978年提出将并联机构用于机器人手臂[2]。
随后，Maccallion和Pham.D.J首次将该机构按操作器设计，成功的将Stewart机构用于装配生产线，标志着真正意义上的并联机器人的诞生，从此推动了并联机器人发展的历史。
典型的Stewart并联机器人如图1所示。
相对于串联机器人来说，并联机器人具有[3]以下优点：①与串联机构相比，刚度大，结构稳定；②承载能力强；③精度高；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。
由于并联机器人的在线实时计算是要求计算反解的，这对串联机构十分不利，而并联机构却容易实现，由于这一系列优点，因而扩大了整个机器人的应用领域。
2、并联机器人的研究现状自1987年Hunt提出并联机器人结构模型以来，并联机器人的研究受到许多学者的关注。
美国、日本先后有Roney、Ficher 、Duffy 、Sugimoto等一批学者从事研究，英国、德国、俄罗斯等一些欧洲国家也在研究。
国内燕山大学的黄真教授自1982年以来在美国参加了此项内容的研究，并于1983年取得了突破性进展。
迄今为止，并联机构的样机各种各样，包括平面的、空间不同自由度的、不同布置方式的、以及超多自由度并串联机构。
大致来说，60年代曾用来开发飞行模拟器，70年代提出并联机器手的概念，80年代来开始研制并联机器人机床，90年代利用并联机构开发起重机，日本的田和雄、内山胜等则用串联机构开发宇宙飞船空间的对接器。
此后，日本、俄罗斯、意大利、德国以及欧洲的各大公司相继推出并联机器人作为加工工具的应用机构。
我国也非常重视并联机器人及并联机床的研究与开发工作，中国科学院沈阳自动化研究所、哈尔滨工业大学、清华大学、北京航空航天大学、东北大学、浙江大学、燕山大学等许多单位也在开展这方面研究工作，并取得了一定的成果。
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并联机器人发展现状与展望引言并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,在21世纪将有广阔的发展前景。
本文根据掌握的大量并联机器人文献,对其分类和应用做了简要分析和概括，并对其在运动学、动力学、机构性能分析等方面的主要研究成果、进展以及尚未解决的问题进行了阐述。
1并联机构的发展概况（一）并联机构的特点并联机构是一种闭环机构,其动平台或称末端执行器通过至少2个独立的运动链与机架相联接,必备的要素如下:①末端执行器必须具有运动自由度;②这种末端执行器通过几个相互关联的运动链或分支与机架相联接;③每个分支或运动链由惟一的移动副或转动副驱动。
与传统的串联机构相比，并联机构的零部件数目较串联构造平台大幅减少，主要由滚珠丝杠、伸缩杆件、滑块构件、虎克铰、球铰、伺服电机等通用组件组成。
这些通用组件可由专门厂家生产，因而其制造和库存备件成本比相同功能的传统机构低得多，容易组装和模块化。
除了在结构上的优点，并联机构在实际应用中更是有串联机构不可比拟的优势。
其主要优点如下：（1）刚度质量比大。
因采用并联闭环杆系,杆系理论上只承受拉、压载荷,是典型的二力杆,并且多杆受力，使得传动机构具有很高的承载强度。
（2）动态性能优越。
运动部件质量轻，惯性低,可有效改善伺服控制器的动态性能,使动平台获得很高的进给速度与加速度,适于高速数控作业。
（3）运动精度高。
这是与传统串联机构相比而言的,传统串联机构的加工误差是各个关节的误差积累,而并联机构各个关节的误差可以相互抵消、相互弥补，因此，并联机构是未来机床的发展方向。
（4）多功能灵活性强。
可构成形式多样的布局和自由度组合,在动平台上安装刀具进行多坐标铣、磨、钻、特种曲面加工等，也可安装夹具进行复杂的空间装配，适应性强，是柔性化的理想机构。
（5）使用寿命长。
由于受力结构合理，运动部件磨损小，且没有导轨，不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。
并联机构作为一种新型机构，也有其自身的不足，由于结构的原因，它的运动空间较小，而串并联机构则弥补了并联机构的不足，它既有质量轻，刚度大，精度高的特点，又增大了机构的工作空间，因此具有很好的应用前景，尤其是少自由度串并联机构，适应能力强，且易于控制，是当前应用研究中的一个新热点。
（二）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。
（2 ）3 自由度并联机构。
3 自由度并联机构各类较多，形式较复杂，一般有以下形式：平面3自由度并联机构，如3-RRR 机构、3-RPR 机构，它们具有2个移动和一个转动；球面3自由度并联机构，如3-RRR 球面机构、3-UPS-1-S 球面机构，3-RRR 球面机构所有运动副的轴线汇交空间一点，这点称为机构的中心，而3-UPS-1-S 球面机构则以S的中心点为机构的中心，机构上的所有点的运动都是绕该点的转动运动；3 维纯移动机构，如Star Like 并联机构、Tsai 并联机构和DELTA 机构，该类机构的运动学正反解都很简单，是一种应用很广泛的3维移动空间机构；空间3自由度并联机构，如典型的3-RPS 机构，这类机构属于欠秩机构[1]，在工作空间内不同的点其运动形式不同是其最显著的特点，由于这种特殊的运动特性，阻碍了该类机构在实际中的广泛应用；还有一类是增加辅助杆件和运动副的空间机构，如德国汉诺威大学研制的并联机床采用的3-UPS-1-PU 球坐标式3 自由度并联机构，由于辅助杆件和运动副的制约，使得该机构的运动平台具有1 个移动和2 个转动的运动（也可以说是3 个移动运动）。
（3 ）4 自由度并联机构。
4 自由度并联机构大多不是完全并联机构，如2-UPS-1-RRRR 机构，运动平台通过3 个支链与定平台相连，有2个运动链是相同的，各具有1 个虎克铰U ，1 个移动副P ，其中P 和1 个R 是驱动副，因此这种机构不是完全并联机构。
（4 ）5 自由度并联机构。
现有的5 自由度并联机构结构复杂，如韩国Lee的5自由度并联机构具有双层结构（2 个并联机构的结合）。
（5 ）6 自由度并联机构。
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。
从完全并联的角度出发，这类机构必须具有6个运动链。
但现有的并联机构中，也有拥有3 个运动链的6 自由度并联机构，如3-PRPS 和3-URS 等机构，还有在3 个分支的每个分支上附加1个5杆机构作这驱动机构的6自由度并联机构等。
2并联机器人的应用并联机构由于其本身特点,一般多用在需要高刚度、高精度和高速度而无需很大空间的场合。
主要应用有以下几个方面：（1）模拟运动①飞行员三维空间训练模拟器驾驶模拟器②工程模拟器,如船用摇摆台等③检测产品在模拟的反复冲击、振动下的运行可靠性④娱乐运动模拟台。
（2）对接动作①宇宙飞船的空间对接②汽车装配线上的车轮安装③医院中的假肢接骨。
（3）承载运动①大扭矩螺栓紧固②短距离重物搬运。
（4）金属切削加工可应用于各类铣床、磨床钻床或点焊机、切割机。
（5）可用于测量机，用来作为其它机构的误差补偿器。
（6）用于微动机构或微型机构并联平台的应用领域正在被科研工作者不断拓宽。
（7）并联机构还可用作机器人的关节，爬行机构，食品、医药包装和移载机械手等。
3并联机器人构型设计原则在进行机构形式设计时，除了要满足规定的运动形式、运动规律或运动轨迹外，还应该遵循下面几项准则:（l）机构的运动链要尽可能的短。
完成同样的动作要求，应该优先选用机构构件数和运动副数少的机构，以简化其结构从而减轻重量、降低成本、减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差，运动链短有利于提高机构的刚度，减少振动。
（2）在运动副的选择上，优先选用低副。
低副机构的运动元素加工方便，容易保证配合的精度以及有较高的承载能力。
（3）适当选择原动机，使机构有好的动力学性能。
3.1并联机器人的尺度设计原则以往，我们在设计阶段为了确定机器人操作手机构的尺寸和确定机器人操作手在工作空间内部的位置和姿态时多数是靠经验和直觉。
现在，为了开发出高精度、高速度和高效率的并联机器人，我们在机构的综合设计时要考虑到它的工作空间的体积和形状、奇异位形、输出的各向同性等条件。
但是，在全局最优的机构尺度综合设计中，顾全到上述的所有条件是十分困难的。
国内外的学者提出了许多机构综合的标准，以便在满足指定的设计指标下，机构的性能达到最优。
由于并联机器人与串联机器人相比，工作空间小。
因此为实现作业要求，在设计时要先确定能够满足性能指标的工作空间是至关重要的。
另外，在并联机构的设计过程中必须要考虑要避免构型奇异。
与串联机器人不同的是，并联机器人不仅有运动学奇异，还有由构型所导致的构型奇异。
即奇异区域通常都扩张到整个工作空间或一些显著的子空间，而且是实际操作中最常用的区域。
0.M给出了判定并联机构发生构型奇异的条件:（l）如果动平台和定平台是相似的正多边形，则整个工作空间内雅戈比矩阵都是奇异的;（2）如果动平台和定平台是相似的非正多边形，并且每一对相应的顶点通过一条连杆相连，则雅戈比矩阵在工作空间内的大部分区域都是奇异的。
这种设计上的奇异的存在，将使并联机器人由于无法平衡施加在动平台上的负载而不能工作。
在构型奇异附近的区域，即使没有发生构型奇异，也有可能出现雅戈比矩阵条件数很大的情况，同样会导致运动和力的传递性能变的很差，我们称这种区域为病态条件区域。
因此，进行并联机构尺度综合设计时必须考虑在满足工作空间要求、运动可传递性的要求以及负载能力要求的情况下，要避开构型奇异点及奇异点附近的病态区域。
4并联机器人的发展现状国内外学术界和工程界对研究和开发并联机床都非常重视。
1994 年在芝加哥国际机床博览会(IMTS’94)上首次展出了称为“六足虫”(Hexapod)和“变异型”(V ARIAX)的数控机床与加工中心并引起了轰动[2]。
此后，各主要工业国家都投入了大量的人力和物力进行并联机床的研究与开发。
如美国IngersollMilling公司、Giddings&Lewis公司和Hexal 公司，英国GeodeticTechnology公司，俄罗斯Lapik 公司，德国Mikromat 公司、亚琛工业大学、汉诺威大学、斯图加特大学,挪威Multicraft 公司，瑞士ETZH 和IFW 研究所，瑞典Neos 机器人公司，意大利Comau 机床公司，丹麦Braunschweig 公司，日本丰田公司、日立公司、三菱公司、韩国SENATECHNOLOGIES 公司等单位相继研制出不同结构形式的数控机床、激光加工和水射流机床、坐标测量机等基于并联机构的制造设备[3,4]。
并联机床所涉及的基本理论问题同样引起了许多研究单位的重视,由美国国家科学基金会动议，1998 年在意大利召开了第一届国际并联运动学机器专题研讨会，2000 年在美国召开了第二届国际并联运动学机器专题研讨会。
我国已在国家“九五”科技攻关计划和“863”高技术发展计划中对并联机床的研究与开发予以支持。
中国科学院沈阳自动化研究所、清华大学、天津大学、哈尔滨工业大学、东北大学、河北工业大学等单位的研究人员也在积极从事并联机床领域的研究工作，并与相关企业合作研制了数台结构形式各异的样机[5,6]。
基于并联机器人的多坐标数控机床研究已成为机器人研究领域以及机床制造领域的研究热点。
目前，国内外所推出的各种并联机床大多数都是单纯利用并联机构(尤其是其中的Stewart平台机构)来构造机床(也有一些在并联机构的动平台上再串接一、两个转动关节以增加工具的姿态空间)。
根据其相应的并联机构所具有的自由度主要有6自由度(6 条腿)以及3 自由度(3 条腿)两类；按照各分支链的驱动方式可分为两种形式：一种形式为各分支链（定长杆）的一端通过滑块（或丝杠螺母副）沿固定平台导轨移动（简称“腿滑动”）来改变动平台的位置及姿态；另一种形式为通过各分支链杆长的伸缩（简称“腿伸缩”）来改变动平台的位置及姿态。
5发展展望并联机器人虽然经过了几十年的研究，在理论上比较成熟，但是很大程度上是在大学的实验室，真正投入到生产实践中的并联机器人甚少。