王 波，王 涛，朱爱东

（北京理工大学 自动化学院，北京 100081）

随着工业化进程的加快，传统手工操作领域中以机器人代替自然人完成操作已成为一种不可逆转的趋势。国务院2015年5月印发的《中国制造2025》国家战略中，机器人被列为政府需要大力推动实现突破发展的十大重点领域之一[1-3]。在电子、轻工、医药及食品等行业中，通常需要以很高的速度完成诸如包装、分拣等抓放操作，且被操作对象具有重量轻、体积小的特征，使用高速并联机器人来提高自动化程度和保证产品质量，已被众多厂家所采用并具有广阔的发展前景[4]。

本文设计了一种三自由度气动并联平移机器人平台，将结构设计、执行驱动、传感检测、计算机接口、软件编程、算法设计等环节集成在整个系统中，把负载变化、摩擦力、死区、饱和、非对称性等实际工程因素融合在控制系统中。利用该平台进行实验教学，可以培养学生的分析、综合、设计、探索和创新能力，提高学生的工程素养。

1 气动并联平移机器人平台的设计

1.1 平台结构设计

针对气动并联平移机器人的三自由度平移运动需求，分别设计驱动臂机构和辅助臂机构，前者驱动并联机器人运动，后者随驱动臂运动并约束并联机器人的转动自由度。采用螺旋理论设计辅助臂结构，通过分析并联平移机器人自由度与辅助臂自由度之间的关系，确定辅助臂的运动螺旋系，根据辅助臂的运动螺旋系选择运动副并完成辅助臂的结构设计。……