□ 叶 蓓□ 郭子昂□ 赵振平□ 陈元恺□ 梁 钦□ 宋洪伟

1.中国人民解放军空军驻上海地区军事代表室 上海 201601

2.上海航空测控技术研究所故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室 上海 201601

1 研究背景

随着工业技术的飞速发展，并联机器人以刚度大、承载能力强、误差小、精度高等优点被广泛应用于各种工业生产中［1］，它能满足大多情况下的工作要求，还可以与其它机构混联完成多种工作任务［2］。但是，并联机器人的工作空间相对较小，运动速度较慢，其应用受到限制［3］。笔者以某大工作空间快速运动的六自由度并联机器人为研究对象，利用ADAMS虚拟样机技术对该机器人的运动学［4-5］、刚体动力学及刚柔耦合动力学［6］等工况进行研究，在考虑U形铰链柔性的前提下，分析机器人上平台承载能力与机器人定位精度之间的关系［7-8］，从而达到对位置误差进行预测的目的。

2 运动学分析

六自由度并联机器人由六个分支连接上下平台，分支机构主要由虎克铰链、U形铰链和电缸组成。通过电缸伸缩配合相应铰链转动，六个分支联动实现上平台三个方向的移动及转动。上平台的最大负载为500 kg，三维模型如图1所示。

为了分析并联机器人的可靠性，首先需要对其进行运动学分析，确保六个分支协调运动，使机器人上平台沿确定的轨迹运行。通过考察各铰链及各部件的相对运动状态，检验铰链是否发生干涉，并考察和评价系统的速度和加速度特性，主要研究内容有机构的位置、速度、加速度等。……