梁 超，高宏力，彭志文，文 刚

（西南交通大学 机械工程学院，四川 成都 610031）

1 引言

目前，并联机器人的机构刚性、承载能力、运动控制性能均优于串联机器人，故其广泛应用于医疗器械、武器、并联床等行业。因此，对并联机器人的研究是很有必要的[1]。但并联机器人具有较强的非线性及耦合性的特点，且机构越复杂，自由度越高其耦合性越突出，对其实现高精度控制也越困难[2]。采用的3-RPS并联机器人是在Stewart六自由度并联机器人的基础上发展而来的[3]。具有三个自由度，故其机构的耦合性弱于Stewart，可适用于某些对控制精度要求较高又不需要高自由度的场合[4]。涉及的3-RPS并联机构分别由三组转动副、移动副、球面副并联于上下平台而构成的[5]。通过改变三个移动副的位移使上平台产生上下移动、左右摇摆、前后俯仰三个自由度。

并联机器人具有复杂的数学计算性，其机构多为高自由度、高非线性、高度耦合的特点[6]。目前，主要应用于并联机器人的建模方法有Lagrange法、Newton-Euler法、Kane法、Gauss法及虚功原理法等[7]。采用Newton-Euler法建立机构的逆动力学模型，并利用Simulink及Simmechanics对模型的准确性进行了验证。

由于并联机器人具有很强的非线性及存在未建模误差，故对其实现高精度控制较为困难。当前广泛应用于并联机器人控制算法的有计算力矩控制等[8]，但由于没有考虑到系统的未建模误差导致系统的控制精度不高。基于Lyapunov理论采用不确定性鲁棒控制方法，充分考虑系统的不确定性，基于系统定义的标称模型设计系统的计算力矩控制方法作为镇定标称系统，基于Lyapunov函数设计系统的鲁棒补偿控制器以补偿系统不确定性及为建模误差引起的系统控制误差。……