并联机器人原理以及分类和特点详细介绍

并联机器人原埋

并联机器人是一种由多个机械臂和连接它们的关节组成的机器人系统。
与传统的串联机器人不同，每个机械臂都可以独立运动，同时协同工作以完成任务。这种并联结构为机器人带来了更高的精度、速度和灵活性。

并联机器人由基座、运动平台、连杆和关节组成。基座是机器人的固定部分，通常安装在地面上或其他支撑物上，运动平台是相对于基座移动的部分，它支撑着连杆和工具端执行器。连杆是连接运动平台和工具端执行器的部分，它们通常由多个轴组成，并且能够扭曲和伸缩以适应不同的任务需求。关节是连接连杆和运动平台或工具端执行器的旋转点，使得整个系统能够实现各种运动。

并联机器人采用了“约束自由度”控制策略，即通过将一个或多个自由度限制在特定范围内来控制整个系统。这种控制方式可以减少系统中不必要的自由度，并提高精度和稳定性。

并联机器人还可以通过使用力传感器实现力控制。力传感器可以检测到机器人与工作物件之间的力和扭矩，并将其转换为电信号，以便机器人系统可以实现精确的力控制和力反馈。

总之，通过并联结构和约束自由度的控制策略，以及使用力传感器实现精确的力控制和反馈，使得并联机器人在工业生产、医疗保健、科学研究等领域具有广泛应用前景。

并联机器人分类和特点详细介绍

一、并联机器人的特点

1、无累积误差，精度较高；

2、驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；

3、结构紧凑，刚度高，承载能力大；

4、完全对称的并联机构具有较好的各向同性；

5、工作空间较小；

根据这些特点，并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。

二、并联机器人的分类

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、二自由度并联机构：二自由度并联机构，如5-R、3-R-2-PR 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、三自由度并联机构。

三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，在工作空间内不同的点其运动形式不同是其最显着的特点，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、四自由度并联机构。

四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、五自由度并联机构：现有的五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、六自由度并联机构。

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。

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