叶 伟 胡利焕 夏董新 周哲佳

(1.浙江理工大学机电产品可靠性分析与测试国家地方联合工程研究中心, 杭州 310018;2.浙江理工大学机械与自动控制学院, 杭州 310018)

0 引言

三平动并联机构可以作为分拣装置应用到自动化打包生产线上，也可以串联转动关节形成五轴加工装备[1]，具有很好的应用前景。这类机构一般由3条分支连接动平台和基座构成，最典型的是Delta并联机器人[2]，适合应用于高速分拣领域。在构型设计方面，HUANG等[3]采用基于螺旋理论的约束综合法设计了一类具有对称分支的三平动并联机构。LI等[4]采用位移流形方法综合了一类具有良好结构刚度的三平动并联机构。杨廷力等[5]基于单开链单元，对三平动并联机构进行了构型综合。史巧硕等[6]采用GF集方法综合了一系列三平动并联机构。孟庆梅等[7]对一种三平动并联机构Delta-CU进行了误差建模，提高了机器人精度。ZENG等[8-9]对一种三平动并联机构Tri-pyramid进行了设计与分析。

作为少自由度并联机构中的一类，大多三平动并联机构存在运动耦合问题，导致机构分析困难、控制不便[10]。针对这个问题，学者们通过构型的巧妙设计，构造了具有运动解耦[11]或者部分解耦[12-15]的三平动并联机构。为了控制并联机构的运动，一般需要选取和自由度数目相等的驱动数。然而，为了消除内部奇异[16]、优化驱动力[17]、提高精度[18]等，设计者们经常在机构中安排比自由度数目更多的驱动数，使得机构具有冗余驱动的特点，获得更好的操作性能。……