戚开诚，张建军，刘宇红，商鹏

（河北工业大学机械工程学院，天津300130）

两足并联腿机构工作空间分析

戚开诚，张建军，刘宇红，商鹏

（河北工业大学机械工程学院，天津300130）

采用并联机构3-UrPS作为两足步行器的腿部机构，3-UrPS中3个Ur采用等腰对称布置，建立了两足步行器的三维CAD模型及其虚拟样机，分析了3-UrPS并联机器人的反解，并根据反解研究该机构的定姿态工作空间.基于三维空间搜索的方法在MATLAB中得到了工作空间的三维形状，展示了工作空间的大小.结果表明该机构可用于作为步行器的腿部机构，为控制研究奠定基础.

3-UrPS；定姿态；工作空间；并联机构；三维搜索法

0 引言

并联机构具有承载力高、高刚度等优点，少支链6自由度并联机构由于支链之间的干涉少，结构紧凑，而得到广泛研究.许多学者采用了不同的机构用于承载用的步行器.Daniele Cafolla[1]研制仿人机器人，腿部机构是三自由度并联机构；王洪波[2-9]等分析3自由度3-UPU并联机构，以及其两两合并后的6-SPU并联机构，讨论它们在四足/两足可重组并联腿步行机器人中的应用；王云等[7]研究了基于3-RPS机构的四足步行器特性；金振林[8-9]等基于3-UPS机构研究了双足以及六足步行器的运动特性；范顺成[10]等基于Stewart机构分析了两足并联腿的运动仿真特性；荣誉等[11]提出了1种基于（U+UPS）P+UPS机构的三自由度并联机械腿，建立了机械腿机构的误差模型；Tao L[12]等提出了1种7自由度平面机构步行腿，实现了直线行走；Rodriguez-Cianca[13]基于柔性机构提出了一种柔性关节应用于步行器的脚趾关节.