并聯(lián)機(jī)器人是指動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)，通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的自由度，以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)的機(jī)器人。


    并聯(lián)機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)用串聯(lián)機(jī)器人在應(yīng)用上構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系，它是一個(gè)封閉的運(yùn)動(dòng)鏈，和串聯(lián)機(jī)器人相比較，一般由上下運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和兩條或者兩條以上運(yùn)動(dòng)支鏈構(gòu)成，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)支鏈之間構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)機(jī)構(gòu)，通過(guò)改變各個(gè)支鏈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使整個(gè)機(jī)構(gòu)具有多個(gè)可以操作的自由度。


    并聯(lián)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)生可以回溯到20世紀(jì)30年代，1931年，格威內(nèi)特(Gwinnett )在他的專利里首次提出了一種基于球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的娛樂(lè)裝置。在接下來(lái)的幾十年時(shí)間里，有許多新的并聯(lián)機(jī)構(gòu)不斷地被提出和應(yīng)用于汽車噴涂、飛行模擬、輪胎檢測(cè)等工業(yè)領(lǐng)域。其中Gough于1962年發(fā)明的并被Stewart系統(tǒng)研究的Gough-Stewart機(jī)構(gòu)(或稱Stewart機(jī)構(gòu))運(yùn)用廣泛，至今仍然被廣泛研究和使用。圖2.10是Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的原理圖，其中末端執(zhí)行件為動(dòng)平臺(tái)，與基座即定平臺(tái)之間由若干個(gè)包含有許多運(yùn)動(dòng)副:球副、移動(dòng)副、虎克鉸的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，其中每一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈可以獨(dú)立控制其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)多自由度的并聯(lián)。

 

    串聯(lián)機(jī)器人是一種開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)器人，它是由一系列連桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)或移動(dòng)關(guān)節(jié)串聯(lián)形成的。采用驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)連桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使末端焊槍達(dá)到合適的位姿。


并聯(lián)機(jī)器人和串聯(lián)機(jī)器人各有優(yōu)缺點(diǎn)，與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人相比較，并聯(lián)機(jī)器人具有以下的特點(diǎn):


(1)并聯(lián)機(jī)器人的末端上平臺(tái)同時(shí)由多根連桿支撐，與串聯(lián)機(jī)器人相比，剛度更大，而且結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定;


(2)并聯(lián)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置可以安放在靠近機(jī)架的位置，避免了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位置干涉，減小了系統(tǒng)的慣量，提升了動(dòng)力性能;


(3)并聯(lián)機(jī)器人在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常采用對(duì)稱式的結(jié)構(gòu)，其各項(xiàng)同性好，互換性也較高;


(4)串聯(lián)式機(jī)器人末端上存在的誤差是各個(gè)關(guān)節(jié)誤差的累積，所以誤差大、精度低、而并聯(lián)機(jī)器人則沒(méi)有串聯(lián)式機(jī)器人那樣的誤差累積放大關(guān)系，精度高、誤差小;


(5)并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性較好，甚至在增大尺寸的條件下仍能保持較好的動(dòng)力學(xué)特性;


(6)在位置求解上，串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解容易，但逆解較困難，而并聯(lián)機(jī)器人的正解較困難，但反解卻非常的容易。



并聯(lián)機(jī)器人主要應(yīng)用領(lǐng)域：


1.食品、電子、化工、包裝等行業(yè)的分揀、搬運(yùn)、裝箱等；


2.金屬切削加工；


3.類銑床、磨床鉆床或點(diǎn)焊機(jī)、切割機(jī)。


4.測(cè)量機(jī)，用來(lái)作為其他機(jī)構(gòu)的誤差補(bǔ)償器


5.生物醫(yī)學(xué)工程中的細(xì)胞操作機(jī)器人、可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的注射和分割，微外科手術(shù)機(jī)器人等；


6.并聯(lián)機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中的潛艇、坦克駕駛運(yùn)動(dòng)模擬器，下一代戰(zhàn)斗機(jī)的矢量噴管、潛艇及空間飛行器的對(duì)接裝置、姿態(tài)控制器等。


    隨著工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的提高,中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人一直在處于高速發(fā)展的狀態(tài)中,因此 無(wú)論是串聯(lián)機(jī)器人還是并聯(lián)機(jī)器人都已經(jīng)逐步走進(jìn)各個(gè)智能化工廠的生產(chǎn)線中。


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