并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)與分析

　　并聯(lián)機(jī)器人相對(duì)于目前廣泛應(yīng)用的串聯(lián)機(jī)器人來(lái)講，具有剛度強(qiáng)、精度高、自重負(fù)荷比小、速度高等顯著的優(yōu)點(diǎn);但也有其不足之處，如同樣的結(jié)構(gòu)尺寸，并聯(lián)機(jī)器人的工作空間小，存在桿件空間的干涉、奇異位置等問(wèn)題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論分析復(fù)雜。由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性具有高度非線性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，使其控制較為復(fù)雜?？傮w來(lái)講，并聯(lián)機(jī)器人與串聯(lián)機(jī)器人構(gòu)成互補(bǔ)的關(guān)系，擴(kuò)大了整個(gè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)多種多樣，Clavel 提出了一種稱為Delta 的三維移動(dòng)機(jī)構(gòu)。Delta機(jī)構(gòu)是最典型的空間三自由度移動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)都是從Delta 機(jī)構(gòu)衍生的。Delta 機(jī)器人是一種具有3個(gè)平動(dòng)自由度的高速并聯(lián)機(jī)器人，也是商業(yè)應(yīng)用最成功的井聯(lián)機(jī)器人之一。目前，并聯(lián)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于飛行器對(duì)接、外科手術(shù)和數(shù)控加工等眾多領(lǐng)域。食品制藥領(lǐng)域普遍采用流水線生產(chǎn)，個(gè)別產(chǎn)品包裝環(huán)節(jié)還離不開(kāi)人工操作，由于環(huán)境復(fù)雜、產(chǎn)品特殊，傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)很難滿足靈活高效的要求，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)在這些場(chǎng)合能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。本文主要針對(duì)包裝堆垛機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討和分析。

　　機(jī)構(gòu)介紹

　　根據(jù)包裝堆垛機(jī)器人的動(dòng)作要求可知delta型機(jī)器人即可滿足要求。由于結(jié)構(gòu)中有空間平行四邊形存在，限制了機(jī)構(gòu)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，僅僅留下三個(gè)平動(dòng)自由度。于是設(shè)計(jì)了如下的并聯(lián)機(jī)器人，如圖1-1所示