祝洲杰，吴锂力，许林杰，刘顺利

（1.浙江机电职业技术学院，杭州 310053；2.浙江中力机械有限公司，浙江湖州 313300）

0 引言

在近几年“机器换人”的大趋势下，由于机器人能大量替代人工的操作，减轻劳动强度，正在多个领域发挥着日益重要的作用[1]。《中国制造2025》提出推动工业机器人的产业化及应用，满足我国制造业转型升级的迫切需求[2]。鉴于知名品牌的机器人产品价格昂贵，系统庞大且封闭，而很多企业的生产只需满足较单一的特定工况或轻型的工作环境，以这些产品作为升级方案无必要且不切实际。因此，很多企业转而寻求针对自身特定的工作环境研发简单的工业机器人，以期在实现生产需求的同时达到更好的经济性。

机器人是复杂的工业产品，涉及结构优化设计、运动学、轨迹规划、控制算法等多方面的研究[3]。依据企业的实际需求，并结合很多前人学者在机器人的构型提出、机构分析、控制系统等理论方面的大量研究[4]，基于产品可以在保证性能要求的条件下大幅节约机器人的成本的目的，研发了一种针对企业轻型工作环境的六自由度工业机器人。本文对该款机器人进行了结构设计、运动学分析和控制系统开发，这是全面掌握该机器人产品特性的理论基础。

1 结构设计及参数建模

该工业机器人根据企业的实际使用要求采用典型的六自由度串联机器人结构，其前面3个轴主要负责机器人的位置调整，后面3个轴主要负责机器人的姿态调整，如图1所示。……