刘 卓，连宾宾,2，李 祺

（1.天津大学机械工程学院机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津300354；2.天津大学仁爱学院机械工程系，天津301636；3.天津航天机电设备研究所，天津300301）

并联机器人具有刚度与体积比大、精度高、结构稳定及便于模块化设计等优点，广泛应用于航空航天装备、卫星跟踪系统的加工制造等现代尖端技术领域［1-4］。其中，具有一平动两转动（1T2R）运动形式的Exechon并联机器人可通过串接二自由度转头组成五自由度混联机器人，受到工业界和学术界的广泛关注［5］。

目前，Sun等［11］提出一种用于机器人设计的有限和瞬时旋量理论（FIS理论）：有限旋量可描述并联机器人的有限运动，即其位移；瞬时旋量用于表示并联机器人的速度。有限旋量和瞬时旋量之间的微分映射可以有效地反映位移和速度的关系，基于此，可在统一数学框架下建立并联机器人的拓扑模型和速度模型，为Exechon并联机器人的运动学分析提供新方法。

在机器人运动学分析中，首先在串联机器人运动学分析中引入雅克比矩阵的条件数，随后直接扩展到并联机器人，提出了局部条件数［12］、全局条件数［13］等一系列指标。然而，当采用这些指标来评价Ex-echon并联机器人的运动学性能时，结果存在严重的不一致性，无法用于指导机器人的分析和设计。

针对上述问题，笔者基于FIS理论，对Exechon并联机器人进行运动学分析，获得该机器人的拓扑模型和速度模型，并以无量纲的虚功率传递率作为性能指标来评价Exechon并联机器人的运动学性能，最后利用MATLAB软件分析Exechon并联机器人的局部虚功率传递率分布情况。……