少自由度串聯機器人構型綜合與奇異分析.pdf

1、少自由度串聯機器人已經廣泛應用于諸多的工程領域，相對于六自由度串聯機器人來說，它在結構、制造成本和控制等方面的優(yōu)勢和可行性都得到了普遍的認同。但是其構型的設計過多的依賴于設計者的經驗和直覺，沒有可靠的方法和科學的步驟來遵循。 本文主要研究少自由度串聯機器人機構的型綜合問題，旨在建立普遍適用的型綜合理論，并對得到的機構構型進行了奇異位形的分析。主要研究內容包括以下幾個方面： 首先，結合約束螺旋在空間不同幾何條件下的相關性以

2、及機構自由度運動的要求，對螺旋系進行了重新分類，并通過螺旋理論的互逆原理獲取了每種約束螺旋系所約束掉的運動。在此基礎上，對期望機構的自由度類型進行了分析。 出于對工程實際的考慮，在機構構型理論中引入了實際約束條件，以保證綜合得到機構構型都可以得到封閉形式的解。 然后，在螺旋分類的基礎上，構建了普遍適用的少自由度串聯機器人機構的構型綜合理論。 應用建立的構型綜合理論，對五、四和三自由度串聯機器人進行了構型的綜合，得