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1、文獻閱讀報告：六自由度并聯(lián)機器人簡介指 導 老 師 ： 艾 力 玉 蘇 甫報 告 人 ： 胡 開 宇 目錄p題目p發(fā)展與應用p原理p伺服系統(tǒng)建模p我們的設備 題目南仁東. 中國科學 G輯 .物理學 力學 天文學, 2005,35(5).段艷斌等.機械設計與制造. 2013,(8). 題目比較項目并聯(lián)機器人串聯(lián)機器人工作空間小大剛度高低奇異性問題很多不多負載能力高低慣量小大結構復雜簡單位置精度誤差平均化誤差積累速度較高較低 加速度較高較低承載力多桿積累單桿限制位置反解容易困難位置正解困難容易控制復雜簡單Yiu Y. K. Ph.D.Thesis.Hong Kong:The Hong Kong U

2、niversity of Science and Technology. 2002 發(fā)展與應用并聯(lián)機器人簡介并聯(lián)機構的研究最早可以追溯到1813年，著名數(shù)學家A.Cauchy對結構相連的八面體運動的可能性產(chǎn)生了興趣并進行了研究；十九世紀末工程師已經(jīng)開始對空間機構進行研究了；1931年，Gwinnett在其專利中提出了一種并聯(lián)機構的娛樂裝置；1940年，Pollard在其專利中提出了一種空間工業(yè)并聯(lián)機構，用于汽車的噴漆1949年Gough采用并聯(lián)機構制作了輪胎檢測裝置； 發(fā)展與應用直到1962年才出現(xiàn)相關的文字報道；1965年，Stewart在他的一篇文章提出了一種6自由度的并聯(lián)機構，并建議可以

3、將該機構用于飛行器、受人類控制的宇宙飛船，還可以作為新型機床的設計基礎；J.Tindale建議將該形式的機構用于礦山開采機構和海上鉆井平臺；D.Stewart.a platform with six degrees of freedomJ.proc instn mech engrs.Vol.180,No.15,1965 發(fā)展與應用1978年，澳大利亞著名機構學家Hunt提出可以應用6自由度的Stweart平臺機構作為機器手的思想；1979年Mccallino等人首次設計出了在小型計算機控制下，在精密組裝中完成校準任務的并聯(lián)機器人，從而真正拉開了并聯(lián)機器人研究的序幕，越來越多的學者投入到研究之中

4、；到80年代末期特別是90年代以來，并聯(lián)機器人廣為注意，并成為了新的熱點，許多大型會議都設多個專題進行討論，國際上名的學者有Warldron，Roth，Gosselin，F(xiàn)enton，Merlet，Angele等。 王海東.并聯(lián)機器人機構構型與性能分析D.秦皇島：燕山大學，2001.張志濤.Stewart類六自由度并聯(lián)機構的研制D.天津：天津大學，2009. 發(fā)展與應用對于傳統(tǒng)的Stewart并聯(lián)機構，從結構上看,運動的動平臺(platform)通過六個運動鏈(chain)或分支(leg)與固定平臺(base)相聯(lián)接,每個分支與動平臺的聯(lián)接為球鉸或虎克鉸,與定平臺的聯(lián)接為虎克鉸或球鉸。從理論上

5、講這六個分支可以任意擺放,每個分支由惟一的驅(qū)動控制器驅(qū)動,運動平臺的運動是通過這六個分支的可驅(qū)動桿件的伸縮來實現(xiàn)的,它是一種復雜的六自由度相協(xié)調(diào)的空間運動。通常也稱之為6-6型Stewart平臺。通過引入復合球鉸，可以得到6-3型或3-3型Stewart平臺機構。 王海東.并聯(lián)機器人機構構型與性能分析D.秦皇島：燕山大學，2001.張志濤.Stewart類六自由度并聯(lián)機構的研制D.天津：天津大學，2009.候凱翔.六自由度動感體驗設備及控制系統(tǒng)開發(fā)D.長春：吉林大學，2011. 發(fā)展與應用應用領域訓練模擬器/駕駛模擬器訓練用飛行模擬器具有節(jié)能、經(jīng)濟、安全、不受場地和氣候條件限制等優(yōu)點。目前已成

6、為各類飛行員訓練必備工具。Stewart在1965年首次提出把六自由度并聯(lián)機構作為飛行模擬器，開此應用的先河。目前，國際上有大約70家公司生產(chǎn)基于并聯(lián)機構的各種運動模擬器。并聯(lián)平臺機構在軍事方面也得到了應用，將平臺裝于坦克或軍艦上，用它來模擬仿真路面譜和海面譜，以使目標的瞄準設計過程中不受這些因素的干擾，達到準確擊中目標的目的。 發(fā)展與應用 檢測產(chǎn)品在模擬的反復沖擊、振動下的運行可靠性 Gough在1948年提出用一種關節(jié)連接的機器來檢測輪胎。輪胎檢測是將輪胎安裝在試驗臺輪轂上，施加載荷并讓其高速旋轉，通過測定輪胎旋轉時所受的徑向、側向和縱向滾動阻力的變化值。并聯(lián)機構的靈活性和高剛度具有很大的

7、優(yōu)勢。目前，Stewart平臺仍廣泛用于輪胎均勻性檢測和動平衡實驗。 李仕華.幾種空間少自由度并聯(lián)機器人機構分析與綜合的理論研究D.秦皇島：燕山大學，2004. 發(fā)展與應用娛樂運動模擬平臺運動仿真就是因為能給人以動感刺激才逐步進入娛樂業(yè)的。運動的并聯(lián)平臺配以視景、音響以及觸覺等。如美國和日本的“星球航行”、“宇宙航行”等娛樂設施均采用并聯(lián)機構平臺。在中國我們也有比如“動感電影”，又叫“模擬電影系統(tǒng)” 候凱翔.六自由度動感體驗設備及控制系統(tǒng)開發(fā)D.長春：吉林大學，2011.李仕華.幾種空間少自由度并聯(lián)機器人機構分析與綜合的理論研究D.秦皇島：燕山大學，2004 發(fā)展與應用并聯(lián)機床虛擬軸車床是并聯(lián)

8、機構在工程應用領域最成功的范例,與傳統(tǒng)數(shù)控機床相比較,它具有傳動鏈短、結構簡單、制造方便、剛性好、重量輕、速度快、切削效率高、精度高、成本低等優(yōu)點,容易實現(xiàn)六軸聯(lián)動,因而能加工復雜的三維曲面。1994年在芝加哥國際機床博覽會上，美國GiddingsK p的論域設置為-0.3,-0.2,-0.1,0,0.1,0.2,0.3，Ki的論域設置為-0.06,-0.04,-0.02,0,0.02,0.04,0.06，Kd的論域設置為-3,-2,-1,0,1,2,3 Gain1的值為0.6，Gain2的值為0.01，Gain3、Gain4、Gain5值分別是0.0798、4.533、0.1004，Constant1、Constant2、Constant3的值分別是36.9、0.19、1.945 伺服系統(tǒng)建模&仿真 伺服系統(tǒng)建模&仿真 單位階躍響應穩(wěn)態(tài)誤差/mm弦波跟蹤誤差/mm無噪聲有噪聲無噪聲有噪聲0.0007mm -0.0108mm0.0165mm -0.0300mm0.0293mm -0.0498mm0.0623mm0.25s 我們的設備 我們的設備 我們的設備 我們的設備 EMI：A2LB-30A250VAC，50/60Hz，30A，-25C85C 謝 謝 大 家 ！