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。
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；
《2024年基于并联机构的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3D打印技术以其独特的制造优势和广泛的行业应用逐渐受到越来越多的关注。
随着科技的发展，基于并联机构的3D打印技术逐渐成为研究热点。
并联机构具有高精度、高效率、高负载等优点，为3D打印提供了新的可能性。
本文旨在探讨基于并联机构的3D打印关键技术，分析其工作原理和优缺点，提出技术优化和改进策略。
二、并联机构在3D打印中的应用并联机构作为一种新型的机器人机构，被广泛应用于工业自动化和精密制造领域。
在3D打印中，并联机构主要用于控制打印头进行空间运动，完成材料的精确铺设和连接。
并联机构通过精确控制多个作动器的协调运动，实现了打印过程中复杂运动的实现，有效提高了打印的精度和效率。
三、关键技术研究1. 打印头设计与优化在基于并联机构的3D打印中，打印头的设计至关重要。
为满足不同材料的打印需求，我们提出了一种新型的打印头设计方案。
该方案结合了加热元件、传感器、材料喷嘴等多个组件，并采用了特殊的设计优化手段，以适应高精度的运动需求。
同时，为确保材料能够顺利、均匀地被铺设在模型上，我们对打印头的加热速度和冷却速率进行了详细研究和优化。
2. 并联机构的控制策略对于基于并联机构的3D打印过程，我们采用先进的控制系统以实现对运动精度的控制。
具体来说，通过使用高效的控制器、精准的传感器和适当的算法优化策略，使得每个作动器在特定位置都能准确输出预定力度。
这样能够提高机器的整体精度，使模型的生成更加精确。
此外，我们还对控制系统的稳定性进行了深入研究，以应对不同材料和复杂模型带来的挑战。
3. 材料选择与处理在3D打印过程中，材料的选择和处理对最终产品的性能和质量具有重要影响。
我们研究了多种不同材料的特性，如熔点、粘度、固化速度等，并对其在并联机构下的可打印性进行了评估。
同时，针对特定材料的特点，我们提出了一套材料处理方案，包括预处理、加工过程和后处理等环节，以提高材料的利用率和打印效果。
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。
电路中的串联与并联了解电路中的串联与并联规律及应用
电路中的串联与并联了解电路中的串联与并联规律及应用电路中的串联与并联：了解电路中的串联与并联规律及应用电路是现代科技中不可或缺的一部分，无论是家庭电器还是大型机械设备，都离不开电路的运行。
在电路中，串联和并联是两种常见的电路连接方式。
本文将深入探讨电路中的串联和并联规律以及它们的应用。
一、串联电路串联电路是指将电器或元件依次连接在一条电路线上，电流依次通过每个元件。
串联电路的特点是电流在各个元件中保持不变，而电压则会分配给每一个元件。
在串联电路中，元件的总电阻等于各个元件电阻的总和。
这是因为电流在串联电路中依次通过每个元件，所以总电阻等于电流通过每个元件时所消耗的电压之和。
串联电路的应用非常广泛。
例如，我们常见的圣诞灯串就是一个串联电路。
每个小灯泡都连接在一条线上，依次被电流通过。
若其中一个灯泡烧坏，电路中的整体电流将中断，导致剩下的灯泡均不亮起。
这也是为什么当一只灯泡烧毁时，人们需要逐个检查所有灯泡的原因。
二、并联电路并联电路是指将电器或元件并列地连接在一起，共享相同的电压，而电流则分配给各个元件。
并联电路的特点是各个元件的电流之和等于总电流，而电压在各个元件上保持相等。
在并联电路中，元件的总电阻的倒数等于各个元件电阻的倒数之和的逆数。
这是因为并联电路上的电压相等，所以总电流等于各个元件电流之和。
并联电路也有很多应用。
例如，我们常见的家庭用电插座就是一个并联电路。
每个插座都与相同的电源相连，可以独立地供电给各个家电设备。
如果插座上的一个家电设备出现故障，不会影响其他插座中的电器正常工作。
三、串联与并联的应用比较串联和并联电路有着不同的应用场景。
串联电路适用于需要按顺序运行的元件，例如电灯串和液晶屏显示器等。
由于电流在串联电路中保持不变，因此各个元件的工作状况会互相影响。
而并联电路适用于需要独立工作的元件，例如家庭用电插座和并排连接的电池组等。
由于并联电路各个元件的电流相等，所以可以独立地供电给各个元件。
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。
并联式机构应用于机器人之发展
并联式机构应用于机器人之发展并联式机构是一种特殊的机械结构，其中多个连接在一起的杆件通过共同的运动中心同时运动，具有高刚度、灵活性和精确运动学特性的特点。
并联式机构由于其独特的结构和功能，在机器人领域中有着广泛的应用，并且在近年来取得了长足的发展。
首先，通过在机器人的末端加入并联式机构，可以实现重量和负载的增加。
传统的串联式机构由于自身庞大的体积和重量限制了机器人的工作负载，而并联式机构则能够将负载均匀地分散到多个连接杆上，从而提高机器人的负载能力。
这使得机器人能够完成一些需要承受重物的任务，例如搬运重物、装配大型零部件等。
其次，并联式机构能够提供较高的静态刚度和精确的运动学性能。
由于并联式机构中的杆件通过共同的运动中心连接，因此在进行高精度操作时，不同杆件之间的相对运动相对稳定，能够保证较高的刚度和运动的精确性。
这使得机器人能够完成一些需要高精度操作的任务，如组装微小零部件、精确的切割和焊接等。
此外，并联式机构还能够提供较大的工作空间和较高的机器人灵活性。
由于并联式机构中的杆件可以在共同的运动中心周围进行自由运动，因此可以提供较大的工作空间，使得机器人能够完成一些需要较大工作区域的操作任务，如涂漆、喷涂等。
同时，机器人通过并联式机构的连接，能够实现多个轴的柔性平行运动，从而提高了机器人的灵活性和动作的多样性。
随着机器人技术的不断发展，对于并联式机构在机器人领域的应用还有进一步的拓展空间。
例如，目前研究人员正在利用并联式机构研发柔性机器人，使其能够更好地适应复杂环境和进行柔性操作。
同时，通过结合并联式机构和传感技术，还可以开发出具有较高感知能力的机器人，能够实现更加精确、智能的操作。
总的来说，通过应用并联式机构，机器人能够获得更大的工作负载、较高的静态刚度和精确的运动学性能，以及更大的工作空间和高机器人灵活性。
随着技术的不断进步，相信并联式机构在机器人领域的应用将会继续发展，为机器人的性能和功能提供更多更好的支持。
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。
并联的特点及应用
并联的特点及应用一、并联的特点。
咱先来说说什么叫并联哈。
想象一下，就好比家里的电器，它们好多都是并联在电路里的。
1. 电压特点。
在并联电路中，各支路两端的电压都相等，就像住在公寓里，每家的电压都是一样的，不管你用什么电器，这个电压都不会变。
比如说，你家里的电视、冰箱、电灯这些电器，它们并联在电路中，两端的电压都是一样的，这样它们才能正常工作。
2. 电流特点。
并联电路的总电流等于各支路电流之和。
这就好比是好多条小河最后汇聚成一条大河，每条小河里的水流就是支路电流，汇聚到一起的大河里的水流就是总电流。
比如说，你家里同时开着电视、电脑和电灯，那通过这些电器的电流加起来，就是整个电路的总电流。
3. 电阻特点。
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
这有点复杂哈，不过简单来说，就是并联的电阻越多，总电阻就越小。
就好比是好多条路可以走，走的路多了，总的阻碍就小。
比如说，你家里接的电器越多，相当于并联的电阻越多，那整个电路的总电阻就会变小。
4. 互不影响。
这可是并联的一个很重要的特点哈。
在并联电路中，各支路的用电器之间互不影响。
什么意思？就是说，如果其中一个支路的用电器坏了，其他支路的用电器还能正常工作。
就像你家里的电灯坏了，电视和冰箱还是可以正常使用的，不会因为一个电器出问题，其他的都不能用。
二、并联的应用。
并联在生活中的应用那可是超级广泛的哈，下面咱就来看看。
1. 家庭电路。
家里的各种电器基本上都是并联连接的。
这样设计有好多好处。
一方面，各电器可以独立工作，互不干扰。
你想，要是串联的话，你开个电视，其他电器都得跟着一起工作或者一起不工作，那多不方便。
另一方面，并联能保证每个电器都能在额定电压下正常工作，因为各支路电压相等嘛，这样电器才能发挥出最好的性能，使用寿命也会更长。
2. 路灯系统。
马路上的路灯一般也是并联连接的。
你想想看，如果是串联的，那要是有一盏路灯坏了，整个一条路上的路灯不就都不亮，那多影响大家出行。
《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。
并联机构
Shanghai Univers
Contents
并联机构定义
并联机构的发展
并联机构的特点 结构及其工作原理
并联机构的应用实例
并联机构？
----由2个和2个以上的驱动器（作 知识
动器）通过杆系同时作用于运动 平台的空间运动机构。
国际上并联机构的发展
一杆→多杆； 平面→空间； 串联→并联 幵联机构的提出，最早追溯到1895年。
1934年，Polladr 1947年，Cough 1965年，Stewart平台的提出（英国工程师） 汽车喷漆装置 1978年，六自由度幵联机器人的提出（澳大利亚） 80年代末到90 年代开始广泛研究 六自由度的轮胎检测装置
国际上并联机构的发展
新型幵联机构的研发已成为国 际机构学界的研究热点，六杆幵 联机构为幵联机构的一种特殊形 式，具有六个自由度的调节方式， 已广泛应用于国内外大科学工目。
模拟运动器：
在有人驾驶的模拟器之中用来给驾驶员提供运 动感觉的模拟系统。它是模拟器中重要的模拟 系统之一。通过这种系统，驾驶员可以大致感 觉到所操纵的运动装备（如飞机、飞船、坦克、 舰船、汽车……等）的加速度大小和方向，在 某种特定情况下也可感觉其姿态。
虚拟轴机床
在平面虚拟轴机床中， 刀具安装在一具有三个 自由度的动平台上，动 平台引导刀具运动以实 现所需的加工轨迹要求。 在动平台不静平台（机 架）之间连接有若干 组‖级杆组，从而构成 具有三个自由度的平面 幵联机构。该机构的结 构关系为：
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国内并联机构的发展
在国内,燕山大学黄真教授于 1991年研制出我国第一台六自 由度并联机器人样机;1994年研 制出一台柔性铰链并联式六自 由度机器人误差补偿器!1997年 出版了我国第一部关于并联机 器人理论及技术的专著.另外,清 华大学和天津大学于1997 年联 合研制了我国第一台大型镗铣 类虚拟轴机床原型样机
并联机构及其应用
Prof. Shu Zhang Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
Stewart 运动平台
Stew动a平r台t 平台是 伸缩杆 6 根可伸缩的杆件 球铰通链 过12个球铰链连接 固定平台和动平台的球铰链
Prof. Shu Zhang Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
高骑速马列师车培驾运训驶动模员拟模器驾拟驶器座椅模拟器
培训模拟器 （坦克、军舰等）
Prof赛. Sh飞车u Z机h运an驾g动驶员员培模训拟模器拟器
饼干盒
Delta机构的取放动作 Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
中心管Tricep伺t服电机动器机 人的外观
伸缩杆
固定平台 动平台
万向铰链
电主轴
Prof. Shu Zhang Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
绳索机器人吊车
动平台
操作器
Prof. Shu Zhang Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
Del固ta定平机台 床的动画仿真
机床主轴 箱体零件
Prof. Shu Zhang Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University
并联电路的常见原理及应用
并联电路的常见原理及应用原理介绍并联电路是指多个电器或电子元件的正极相连，负极相连的电路。
在并联电路中，每个器件都是直接连接到电源的，因此电流在各个器件之间是分流的。
并联电路的原理可以总结为以下几点：1.电流分流原理：在并联电路中，电流会分为多个分支，流过每个并联分支的电流之和等于总电流。
这是因为在并联电路中，电流会通过每个分支的阻抗或电阻之间的共同路径流动。
2.电压稳定原理：在并联电路中，每个器件的正负极之间的电压是相等的。
这是因为并联电路中的各个分支都是直接连接到电源的，它们的正负极之间相对于电源的电压是相等的。
3.电阻分担原理：在并联电路中，各个并联电阻之间的电压相等，但电流不一定相等。
根据欧姆定律，电流与电阻呈倒数关系，所以电阻较小的分支会承担较大的电流，电阻较大的分支会承担较小的电流。
应用案例1. 家庭电路家庭电路中的插座和电灯通常是并联电路。
每个插座或电灯都是独立的分支，它们的正极都通过家庭电源连接。
这样，在家庭电路中使用多个插座或电灯时，它们之间是并联连接的。
这样做的好处是，当一个插座或电灯出现故障时，不会影响到其他插座或电灯的使用。
2. 计算机网络计算机网络中的多台计算机通常采用并联连接的方式。
每台计算机都是独立的分支，它们的正极通过网络交换机或路由器连接。
这样，每台计算机都可以通过网络独立地进行通信和传输数据。
并联连接的好处是，在网络中的一台计算机出现故障时，不会影响到其他计算机的正常工作。
3. 并联电池并联电池是将多个电池的正负极相连，使它们共同工作的一种方式。
当多个电池并联连接时，它们的正负极都连接到电路中的同一个节点。
这样做的好处是，可以增加整个电池组的容量和工作时间。
并联电池常用于无线设备、电动车和太阳能电池组等。
4. 太阳能电池板太阳能电池板中常采用多个太阳能电池并联连接的方式。
每个太阳能电池都是一个独立的分支，它们的正负极都连接到太阳能电池板上的同一个节点。
这样做的好处是，可以提高太阳能电池板的输出功率和效率。
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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。
（1）运动学分析
摇摆台奇异性分析 当机构处于特殊位形时，其运动自由度发生改变，瞬间失 去或获得一个或多个自由度，这种现象称为奇异性。 一般的方法都是利用雅可比矩阵的行列式为零来分析和寻 找机构的奇异位形。但是三自由度摇摆台属于少自由度并联机 构，少自由度并联机构可能会出现机构在奇异位形处，雅可比 矩阵却满秩，为了解决上述缺点，我们提出采用基于螺旋理论 的雅可比矩阵模型分析摇摆台的奇异性。
设备平面布局图
配电柜 变频柜 油箱 -3000
泵
泵
泵
1200
电机 电机 电机
油源间
控制柜
0
摇摆台
中央控制台
控制间
试验厂房
控制系统框图
油源工况监测计算 机 反 馈 信 号 运动测试计算机 平 台 运 动 状 况 力和速度 运动平台
实时计算机 控制 信号 电控柜 驱动 信号 液压伺服系统 压力 油 回 油 冷却水
（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。 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。
油 报 源 警 油 工 信 源 况 号 冷 却 工 况 PLC与油源控制柜
逻 辑 控 制 信 号
控制信号 油泵电机组、 液控、油箱 反馈信号
油泵冷却系统 热水
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。
六自由度液压式飞行模拟器
并联机构
平台有效载荷： 6.5 吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS) 位移 俯仰 滚转 偏航 垂直升降 纵向位移 侧向位移 +/+/-30deg +/+/-26deg +/+/-34deg +/+/-0.75m +/+/-0.75m +/+/-0.70m 速度 +/+/-32deg/s +/+/-32deg/s +/+/-32deg/s +/+/-0.8m/s +/+/-0.8m/s +/+/-0.8m/s 加速度 +/+/-120deg/s2 +/+/-120deg/s2 +/+/-120deg/s2 +/+/-1.0g +/+/-1.0g +/+/-1.0g
三自由度重型摇摆实验台
偏航
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。
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
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。
（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 并联机构高速运动控制时，不能忽略动力学特性的影 响。该类控制策略根据机构运动输出的要求，依靠动力学 逆模型求解出驱动器的力控制向量。该类控制实现的关键 在于动力学模型准确的表达以及简化、系统稳定性、可控 和可观性的保证以及在线计算效率的满足。
（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。 我们拟采用迭代神经网络求解摇摆台位置的正解问题。
（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。
大惯量六自由度仿真平台
并联机构
平台有效载荷： 45 吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS) 位移 俯仰 滚转 +/+/-10deg +/+/-10deg +/+/-8deg 速度 +/+/-22deg/s +/+/-22deg/s +/+/-22deg/s 加速度 +/+/-157.9deg/s2 +/+/-123.3deg/s2 +/+/-126deg/s2
并联机构
并联机构
并联机构
主要研究内容
（1）运动学分析 摇摆台运动学分析主要包括摇摆台的位置分析、奇异性分析和工作空 间分析。 （2）动力学建模 运动平台动力学方程是进行平台结构设计控制器设计的基础。在研究 摇摆平台的动力学模型时，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。 （3）机构优化设计 机构参数优化设计又称最优尺度综合，即按照一定的设计目标，在一 定的尺寸约束下确定最优的结构参数。摇摆台的机构设计是基于性能指标 进行的，这些性能指标包括摇摆台的工作空间、奇异特征、灵巧性、各向 同性、输出速度、承载能力、刚度等运动学与动力学性能指标。 （4）控制策略研究 三自由度摇摆台的另一个重要研究内容是平台的控制策略研究，控制 策略将直接决定系统最终达到的性能指标。 （5）机械加工与控制系统设计 平台铰链、液压系统、电控系统、软件设计。
（4）控制策略
基于性能的控制策略 该策略不需要依赖于精确的被控对象模型及负载参数。自适应 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。
并联机器人系统
并联机构
平台有效载荷： 2吨
平台运动特性 (DYNAMIC PLATFORM SPECIFICATIONS) 位移 俯仰 滚转 偏航 垂直升降 纵向位移 侧向位移 +/+/-20deg +/+/-20deg +/+/-25deg +/+/-0.3m +/+/-0.4m +/+/-0.4m 速度 +/+/-25deg/s +/+/-25deg/s +/+/-25deg/s +/+/-0.6m/s +/+/-0.6m/s +/+/-0.65m/s 加速度 +/+/-100deg/s2 +/+/-100deg/s2 +/+/-100deg/s2 +/+/-0.8g +/+/-0.8g +/+/-0.8g