王学雷，张 宾，吕世霞，王 京

（1.北京电子科技职业学院，北京 100176；2.中国农业大学，北京 100083）

1 引言

并联机构具有刚度大、误差小、结构紧凑、承载能力大、动态响应性能好等优点而受到人们的青睐[1-3]。与6 自由度并联机构相比，少自由度并联机构具有成本低、结构简单、控制容易等优点而成为国内外学者的研究焦点[4-6]。

机器人运动学性能好坏直接影响其运动效果，如何评价运动学性能好坏是机器人研究的重要内容之一。为了评价机器人运动学性能好坏，研究者提出多种运动学性能评价指标，为机器人的优化设计提供了依据[7-9]，但这些指标仍存在评价不全面、不系统等问题。利用各向同性指标对2UPS+U 并联机构进行性能指标分析，并根据统计学中的变异系数，提出了机构全域性能波动指标公式，得到机构尺寸与性能波动指标之间的关系图谱，为机构的优化设计提供了理论依据，避免了尺寸选取的盲目性。

2 两自由度并联机构速度同性指标分析

所述的两自由度并联机构由机座、两个结构完全相同的SPU（球副-移动副-虎克铰）型驱动分支以及一个U（虎克铰）型约束分支构成，可等效为2SPU+U 并联机构，如图1 所示。参考文献[10]对该机构及其用途进行了详细介绍。

设并联机构输出速度和输入速度映射关系，如式（1）所示。

式中：Vc—输出速度；v—输出线速度；ω—输出角速度—并联机构各关节输入速度；J∈6×n—并联机构速度雅可比矩阵。

将机器人线速度和角速度分开单独进行分析。定义并联机构……