3-DOF并联机器人奇异位形分析

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ｓｌｔｎ．ＴｅＪｃｂａｔｘｗａｓａｌｈｄｂｈｅｖｔｅｏｈｒｎｍｉｓｏｑａｉｎａｄｔｅｓｎｕａｉａｔｄｅ．ｏｕｉｓｈａｏｉｎｍａｒｓｅｔｂｉｅｙｔｅｄｒａｉｆｅｔｓｓｉｎｅｕｔｎｈｉｇｌｒｙｗｓｓｕｉｄｏｉｓｉｖｔａｏｔＫｅｒｓ－ｙｗｏｄ：３ＤＯＦｐｒｌｌｍａｉｕａｏ；ｉｖｒｅｐｓｔｎｓｌｔｎ；Ｊｃｉｎｍａｒａａｌｎｐｌｔｒｎｅｏｉｏｏｕｉｅｓｉｏｏａａｔｘ；ｓｎｌｒｙｂｉｉｇａｔｕｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｏｇｈｎｌｓｓｏ－ｒｕｈｔｅａａｙｉｆ３ＤＯＦｐｒｌｌｍａｉｕａｏ，ｔｋｎｈｏｔａｅｏａａｌｎｐｌｔｒａｉｇｔｅｓｆｒｆＵＧｏｅｔｂｉｈｉｈｅ — ｉｎｉｎｌｅｗｔｓａｌｔｔｒｅｄｍｅｓａｓｓｏ
１３ＤＦ并联机器人简介－Ｏ
并联机器人位置分析 ¨ 是并联机器人运动分析的最基本的任务，是并联机器人速度、速度、也加受力分析、差分析、作空间分析、力分析和机误工动
并联机器人的自由度为３即在运动过程中，，动平台
收稿日期：０９０ —５２０ —６２．
图１３Ｄ－ＯＦ并联机器人实体模型
Ｆｇ１Ｔｈｄｌｏ－ｉ．ｅｍｏｅｆ３ＤＯＦｐｒｌｌｒｂｔａａｌｏｏｅ
基金项目：国家自然科学基金（０７１６；５６５５）国家高技术研究发展计划项目（６）２０ＡＡ４２３；８３（０７ＯＺ０）天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目（７ＣＤＣ９０）０ＪＺＪ０１０．
程，得到其全部解；通过ＭＡＬＢ软件对机器人运动学进行数值仿真，ＴＡ以验证位置反解的正确性．采用求导法求出了
雅克比矩阵，在此基础上对奇异位形进行分析．
关键词：－Ｏ３ＤＦ并联机器人；位置反解；雅克比矩阵；奇异位形
中图分类号：Ｐ４Ｔ２文献标识码：Ａ
相对于固定平台仅能实现沿３个坐标轴，，向ｙｚ方
的平动．如图１３ＤＦ并联机器人的实体模型．为－Ｏ
构综合等的基础．并联机器人的位置分析是求解并
联机器人输入与输出构件之间的位置关系．谓位所
置反解，ｊ即已知机构的运动输出参数，根据机构的
ｍｏｅ；ｔｋｎｈｔｏｆｈｌｓｄｌｏｆｐｃｅｔｒｔｓａｌｈｉｖｒｅｋｎｍａｉｓｅｕｔｎ，ａｄｇｔｔｆｌｓｌｔｎ；ｄｌａｉｇｔｅｍｅｈｄｏｅｃｏｅ — ｐｏａｅｖｃｏｅｔｂｉｎｅｓｉｅｔｑａｉｓｎｅｓｕｌｏｕｉｔｏｓｏｓｃｏｉｏｔｒｕｈＭＡＬｏｔａｅｆｒｎｍｅｃｌｓｍｕａｉｎｏｏｏｉｅｔｓｏｖｒｙｔｅｃｒｅｔｅｓｏｈｏａｉｎｏｅｉｖｒｅｈｏｇＴＡＢｓｆｒｏｕｒａｉｌｔｆｒｂｔｋｎｍａｉ，ｔｅｆｈｏｒｃｎｓｆｔｅｌｃｔｆｈｎｅｗｉｏｃｉｏｔｓ
第２６卷第１期２１２月００年
天
津
理
工
大
wenku.baidu.com
学
学
报
Ｖｏ．．１】２６ＮＯ
ＪｏＵＲＮＡＬＩｏＦＴＡＮＪＮＩＵＮＩＶＥＲＳＴｏＦＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹＩＹ
Ｆｂ２０ｅ．０ｌ
文章编号：６３０５２１０一０１０１７ — ９Ｘ（００）ｌ０２．４
３Ｄ－ＯＦ并联机器人奇异位形分析
赵洪全，赵新华
（天津理工大学机械工程学院，天津３０８）０３４摘要：通过对３ＤＦ并联机器人机构的分析，用Ｕ－Ｏ采Ｇ建立其三维模型；用空间闭环向量法建立运动学反解方采
Ａｎｌｓｓｏｈｉｕｌｒｔｆ３ＤＯＦａａｌｌｍａｉｌｔｒａｙｉｆｔｅｓｎｇａｉｙｏ－ｐｒｌｅｎｐｕａｏ
ＺＨＡＯｎ — ｕｎ，ＺＨＡＯＸｉ — ｕＨｏｇｑａｎｈａ
（ｃｏｌｆｃａｉｌｎｉｅｒｇＴａｊｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙＴａｊ０３４ｈｎ）Ｓｈｏｏｈｎｃｇｎｅｉ，ｉｉＵｉｓｙｏｃｎｌ，ｉｉ３０８，ＣｉａＭｅａＥｎｎｎｅｔＴｇｎｎ
类型，结构和尺寸求解机构的运动输入参数．．Ｏ３ＤＦ型并联机器人的基本结构是由３条支链将固定平台
和动平台连接而成，其结构是典型的并联对称结构，
其中下平台为固定平台，平台为动平台．上与上、下平台连接的每条支链，自下而上，含有３个转动副都和１万向结；、平台分别为等边三角形．．Ｏ个上下３ＤＦ