张俊宝，侯红娟，崔国华,2，刘 健

（1.河北工程大学机械与装备工程学院，河北邯郸056038；2.上海工程技术大学智能机器人研发中心，上海201620；3.复旦大学工程与应用技术研究院，上海200433）

随着抛光、打磨工艺自动化水平的不断提高，并、混联机器人机构广泛应用于抛光、打磨等工艺，其中3UPS-UP机器人机构应用较为广泛，许多专家学者都对该机构进行了研究。例如：天津大学的王友渔对3UPS-UP机器人机构的刚度进行了解析建模分析［1］；北京工业大学的卿建喜、李剑锋等对冗余驱动Tricept并联机构进行了驱动优化和奇异性分析［2-3］；天津大学的王玉茹等对Tricept并联机器人的运动学理论进行了论述［4］；河北工程大学的刘健对刚柔协作搅拌摩擦焊机器人机构进行了设计与性能研究［5］。笔者拟基于3CD-3UPS-UP刚柔协作混联机器人机构，通过改变其绳索的数量及位置分布，得到3种不同的刚柔协作混联机器人机构，并对它们进行运动学分析，求取量纲统一速度雅克比矩阵；同时，分析3种刚柔协作混联机器人机构在不同工作高度下的各项性能指标并进行对比。

1 刚柔协作混联机器人机构的运动学模型

刚柔协作混联机器人机构由3UPS-UP刚性部分和绳索部分组成。如图1所示，Ai（i=1，2，3）表示刚性部分动平台的铰点，Bi（i=1，2，3）表示刚性部分定平台的铰点，Cj/Dj/Ej（j=1，2，3/j=1，2，3，4/j=1，2，3，4，5）表示绳索部分定平台的铰点，其中刚性部分动、定平台的铰点呈正三角形分布，绳索部分定平台的铰点呈正三角形、正方形、正五边形分布。分别以刚柔协作混联机器人机构各平台的几何中心为原点构建基坐标系O-x′y′z′、局部坐标系A-uvw和全局坐标系B-xyz。……