【365英国官网】宁波材料所四自由度并联机器人研究取得进展

并联机器人具备刚性低、速度快、柔性强劲、轻巧等优点，与串联机器人一起包含工业机器人的最重要部分。近几年，随着并联机器人在食品、医药、电子等轻工业中的广泛应用以及在物料运送、纸盒、服务公司等方面无可比拟的优势，已沦为工业机器人市场需求快速增长的新生力量。中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进设备生产技术研究所仪器运动与先进设备机器人团队近期设计的四维度并联机器人，可以构建3T1R四个维度的运动，是较少维度并联机器人的创意设计之一，其主要特点为2条完全相同支链通过被动旋转副相连到动平台上，且每条支链有2个完全相同分支通过加装在基座上的移动副作为驱动。

为更进一步分析机构特点，使用螺旋理论检验了该机构维度的数目及机构的运动学特性，获得了其方位的堵塞解法，根据机构的运动学特性和构型特点，该机构方位有错的堵塞解法最少有8组解，方位反解最少有4组解，结果表明，运动学分析非常简单是此并联机器人的特点之一。此外，具备构型平面、工作空间大、速度快且定位精度低的特点。比起于传统的并联机器人而言，它需要构建XYZ三个方向的运动与一个绕行Z轴方向的旋转，且在驱动方向工作空间可依作业市场需求拓展，减小了工作空间的范围。

该并联机器人样机的每个支链使用了一定子两动子的高精度直线电机作为驱动机构，结构非常简单且电机定位精度超过微米级，此外，通过高强度的碳纤维复合材料作为支链的主要材料，有效地减少了移动件的重量；控制系统使用了ABB的驱动器，通过PowerLink总线展开同步控制；通过基于运动学的离线轨迹规划算法，该机构的运动学目前该样机可超过XYZ三个方向的平动及绕行Z轴方向的旋转，移动范围分别是0.3m、1.2m和0.2m，其仅次于运动速度超过了1.。

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