六自由度并联机器人简介
发展与应用
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并联机器人简介 并联机构的研究最早可以追溯到1813年,著名数学家 A.Cauchy对结构相连的八面体运动的可能性产生了兴 趣并进行了研究; 十九世纪末工程师已经开始对空间机构进行研究了; 1931年,Gwinnett在其专利中提出了一种并联机构的 娱乐装置; 1940年,Pollard在其专利中提出了一种空间工业并联 机构,用于汽车的喷漆 1949年Gough采用并联机构制作了轮胎检测装置;
李仕华.几种空间少自由度并联机器人机 构分析与综合的理论研究[D].秦皇岛:燕 山大学,2A004.
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娱乐运动模拟平台 运动仿真就是因为能给人以动感刺激才逐步进入娱乐业的。运动的并联平台配 以视景、音响以及触觉等。如美国和日本的“星球航行”、“宇宙航行”等娱 乐设施均采用并联机构平台。 在中国我们也有比如“动感电影”,又叫“模拟电影系统”
王海东.并联机器人机构构型与性能分析[D].秦皇岛:燕山大学,2001. 张志涛.Stewart类六自由度并联机构的研制[D].天津:天津大学,2009.
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对于传统的Stewart并联机构,从结构上看,运动的动平台(platform)通过六个运动链 (chain)或分支(leg)与固定平台(base)相联接,每个分支与动平台的联接为球铰或虎克铰, 与定平台的联接为虎克铰或球铰。从理论上讲这六个分支可以任意摆放,每个分支由惟 一的驱动控制器驱动,运动平台的运动是通过这六个分支的可驱动杆件的伸缩来实现的, 它是一种复杂的六自由度相协调的空间运动。通常也称之为6-6型Stewart平台。通过 引入复合球铰,可以得到6-3型或3-3型Stewart平台机构。
李仕华.几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D].秦皇岛:燕山大
学,2004
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候凯翔.六自由度动感体验设备及控制系统开发[D].长春:吉林大学,2011.
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并联机床 虚拟轴车床是并联机构在工程应用领域最成功的范 例,与传统数控机床相比较,它具有传动链短、结构 简单、制造方便、刚性好、重量轻、速度快、切削 效率高、精度高、成本低等优点,容易实现六轴联动, 因而能加工复杂的三维曲面。 1994年在芝加哥国际机床博览会上,美国 Giddings&Lewis公司和英国Geodetic公司首次展出 了称为VARIAX和Hexapods的虚拟轴机床,被认为 是二十世纪以来机床结构的最大变革与创新。 1997年在德国汉诺威国际机床博览会(EMO97)和 1999年巴黎国际机床博览会(EMO99)上,又推出了 多种并联机床样机。
ALeabharlann 发展与应用6直到1962年才出现相关的文字报道; 1965年,Stewart在他的一篇文章提出了一种6自由度的 并联机构,并建议可以将该机构用于飞行器、受人类控 制的宇宙飞船,还可以作为新型机床的设计基础; J.Tindale建议将该形式的机构用于矿山开采机构和海上 钻井平台; D.Stewart.a platform with six degrees of freedom[J].proc instn mech engrs.Vol.180,No.15,1965
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文献阅读报告: 六自由度并联机器人简介
指导老师:艾力·玉苏甫 报告人:胡开宇
目录
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题目 发展与应用
原理 伺服系统建模
我们的设备
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题目
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段艳斌等.机械 设计与制造. 2013,(8).
南仁东. 中国科学 G辑 .物理学 力学 天文学, 2005,35(5).
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题目
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比较项目 工作空间 刚度 奇异性问题 负载能力 惯量 结构 位置精度 速度 加速度 承载力 位置反解 位置正解 控制
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检测产品在模拟的反复冲击、振动下的运行可靠性 Gough在1948年提出用一种关节连接的机器来检测轮胎。轮胎检测是将轮胎安装
在试验台轮毂上,施加载荷并让其高速旋转,通过测定轮胎旋转时所受的径向、侧向 和纵向滚动阻力的变化值。并联机构的灵活性和高刚度具有很大的优势。目前, Stewart平台仍广泛用于轮胎均匀性检测和动平衡实验。
并联机器人 小 高 很多 高 小 复杂 误差平均化 较高 较高 多杆积累 容易 困难 复杂
串联机器人 大 低 不多 低 大 简单 误差积累 较低 较低 单杆限制 困难 容易 简单
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Yiu Y. K. Ph.D.Thesis.Hon g Kong:The Hong Kong University of Science and Technology. 2002
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1978年,澳大利亚著名机构学家Hunt提出可以应用6 自由度的Stweart平台机构作为机器手的思想; 1979年Mccallino等人首次设计出了在小型计算机控制 下,在精密组装中完成校准任务的并联机器人,从而 真正拉开了并联机器人研究的序幕,越来越多的学者 投入到研究之中; 到80年代末期特别是90年代以来,并联机器人广为注 意,并成为了新的热点,许多大型会议都设多个专题 进行讨论,国际上名的学者有Warldron,Roth, Gosselin,Fenton,Merlet,Angele等。
王海东.并联机器人机构构型与性能分析[D].秦皇岛:燕山大学,2001. 张志涛.Stewart类六自由度并联机构的研制[D].天津:天A 津大学,2009. 候凯翔.六自由度动感体验设备及控制系统开发[D].长春:吉林大学,2011.
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应用领域 训练模拟器/驾驶模拟器 训练用飞行模拟器具有节能、经济、安全、不受场地和气候条件限制等优点。目前已 成为各类飞行员训练必备工具。Stewart在1965年首次提出把六自由度并联机构作为 飞行模拟器,开此应用的先河。目前,国际上有大约70家公司生产基于并联机构的各 种运动模拟器。并联平台机构在军事方面也得到了应用,将平台装于坦克或军舰上, 用它来模拟仿真路面谱和海面谱,以使目标的瞄准设计过程中不受这些因素的干扰, 达到准确击中目标的目的。
李仕华.几种空间少自由度并联机器人机构分析与综 合的理论研究[D].秦皇A岛:燕山大学,2004