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并联机器人正运动学与NURBS 轨迹规划

2021-04-30张皓宇刘晓伟

机械设计与制造 2021年4期

张皓宇,刘晓伟,任 川,赵 彬

(1.辽宁省气象信息中心,辽宁 沈阳 110168;2.沈阳新松系统自动化股份有限公司,辽宁 沈阳 110168;3.东北大学信息科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819)

1 引言

并联机构学理论研究蓬勃发展,并联机器人的运动学理论也不断得到丰富[1-3]。并联机器人是一种具有高载荷自重比的封闭式运动结构,适用于制造、飞行仿真系统和医疗机器人等领域。机械手是一组运动连杆或链条的集合,这些连杆或链条连接在一起形成一个能够完成特定任务的机构[4]。典型的任务包括取放操作、模仿人类动作和在危险区域操作。机器人具有两种基本设计,串联和并联,在运动学上是不同的。串联式机械手是由一系列端到端的运动环节连接而成的开环结构,代表了当今大多数结构类似于人类手臂的机器人机械手[5]。并联机器人又称并联机器人、并联机器人是一种闭环运动结构。一般来说串联机器人正运动学求解容易,逆运动学相对较难。虽然串行机械手由于其开环运动结构,易于理解,但不适用于快速分拣、小范围搬运等场合。并联机器人逆运动学求解容易,正运动学处理很难有通用解决办法。机械上,并联机器人由带有末端执行器的移动平台组成,末端执行器通过三个或更多的铰接链接连接到基座,每个链路在链路基座附近都有一个线性驱动器。并联机器人都很适合这些快速高自重比的应用,在最终定位的末端执行器提供了更高的精度。……

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