刘延斌 郭志佳 韩建海

河南科技大学，洛阳，471003

0 引言

并联机构具有刚度大、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，在性能和应用上弥补了串联机构的不足，因此在复杂曲面的焊接、喷涂、加工、测量等领域有广阔的应用前景。但目前真正应用到这些领域的并联机构并不多，其原因之一就是绝大多数并联机构（除少数无奇异并联机构外）都存在驱动奇异问题。驱动奇异发生在工作空间内部，位形复杂，当并联机构执行复杂曲面的焊接、喷涂、加工、测量等任务时，势必要进行大范围的连续工作空间轨迹运动，因此不可避免地会以任意状态自由地穿越工作空间内部的驱动奇异位置（奇异点），然而并联机构处于驱动奇异位置时，动平台某些方向上的运动将失去约束而失控，导致任务空间的运动控制精度难以保证，驱动输入（驱动力/力矩）也迅速无限增大，直接影响工作质量。

目前关于并联机构驱动奇异的运动控制研究可归结为低速情况下的运动学控制和高速情况下的动力学控制两个层面。在运动学控制研究层面：Nenchev等［1］提出了一种基于轨迹参数化的运动学控制方法，首先假定机构运动轨迹可参数化，然后在Lyapunov稳定设计理论的框架下运用伪逆方法获得轨迹参数和驱动速度控制律，但该方法的前提是轨迹可参数化；王玉新等［2］提出了一种扰动函数法，通过对机构输入参数施加扰动量使机构保持构型通过奇异位置。……