一种4自由度串并联机器人的运动学分析及轨迹规划文献综述

 2022-11-27 04:11

文献综述

摘要:本文介绍关于一种4自由度串并联机器人的运动学分析及轨迹规划的国内外研究现状,通过阅读相关的文献研究4自由度机器人的位置分析、速度分析、加速度分析、工作空间分析与设计、结构设计以及轨迹规划。

关键词:4自由度 串并联机器人 运动学 轨迹规划

1.介绍

三维平移和一维转动的机器人被广泛应用在食品、医药、现代物流、电子信息等领域的自动化生产线搬运、分拣和装配等作业。研究一种串并联结构的4自由度机器人的运动学和轨迹规划,有利于对于这种串并联机器人装备的结构、运动控制有一个基本的认识。

2.四自由度串并联机器人结构

对于四自由度串并联机器人,我们这次课题主要研究的是三移动一转动的串并联机器人结构。对于四自由度串并联机器人,为使其姿态易于控制的机构,设计机构时采用垂直移动关节与回转关节组合式串并联机器人,其采用的是闭合的平行四边形机构,其位置在水平和垂直的平面内实现了运动解耦[1]

对于四自由度并联机器人,三移动一转动的并联机器人结构,Rolland[2]在1999年设计出了两个并联机构Kanuk和Manta,其均为4自由度的并联机构,运用了类似于Delta机器人的设计方法(平行四边形法)。PIERROT[3]等提出了一种含球面链子的4自由度H4并联机构,其能够实现三个移动自由度和一个转动自由度的功能。在燕山大学黄真和赵铁石[4]在2000年提出了一种对称四自由度4-UPU并联机器人机构(如图1-1),综合出一种分支中不含闭环子链的,动平台通过四个UPU运动链与固定平台相连可实现三平移一转动的自由度。伞红军等[5]人又提出了一种新型2-TPR/2-TPS空间四自由度并联机构。ZLATANOV等[6]提出了一种四自由度并联机构,其具有三个转动自由度和一个沿Z轴移动的自由度。

图1-1 4-UPU并联机构 图1-2 SCARA机器人

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