外文翻译--机械机构.doc

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1、清华科技目录 1 0 0 70 2 1 4 1 7 1 9 P P 1 0 5、1 1 2Vo l u m e 8，N u m b e t 1，F e b r u a r y 2 0 0 3平行结构两个或三个自由度刘辛军、汪劲松、李铁民、段广洪。北京清华大学工程学院。1000841摘要平行机器人在机器人工业界已广泛的研究，效劳于各工业的工作领域，并成为设计上综合开展体系的，越复杂的平行机构将带来越多的研究兴趣，并行手法少于6级的自由度，几个平行的机制与各种数量和类型。自由度本文描述，可以用在平行机器，运动模拟器和工业机器人。关键词 平行机器人，平行，运动学 机械 自由度 机器人引言机械系统，从

2、而使刚体转动方面中扮演非常重要的角色，无数的机构，可迁入各种平移或旋转方向的一个回忆程度。自由度，为僵化的身体不能超过6 ，举例来说，三个翻译议案沿相互或轴线和三个转动提出的关于这些机器人包括系统控制假设干程度的结束效应。过去几年来，经历了重要的开展情况，在一辈人使用工业机器人，主要是由于其机械结构的最常见的机器人，是没有很好地适应某些类型的架构也因此，最近已开发为工业用途，其中包括平行机器人。一个平行的机械臂，这是一个闭环几个四肢或有多少手杆，等于多少个自由度，如每肢体是由一个致动器和所有驱动器可安装在或接近固定这个原因，平行升有时华航主导平台外部负载可以共享的，由作动器，平行机构往往有一个

3、大的承载手法总是作为具有非常好的表现，无论在精度，刚度并有能力操控大型已用于大批应用范围从飞行模拟器，并正成为越来越受欢送的，在机床行业。该设计平行机器人，可以追溯到1947年，当的根本原那么，机制与闭环系统的运动学结构，以控制位置和方向的移动平台，以测试轮胎磨损和建起了原型在1955年图1 元素是一个六角形的平台，其顶点都连接到三通由球和插座，然后的另一端连接被重视该基地由然后第九线性传动改造总升油墨长度。斯图尔特设计了一个平台机器人作为模拟器于1965年图二 ，其中感人元素是一个平台，其顶点都连接球及插座，然后支持每个机制构成的两个千斤顶，放置提出了系统的研究运动学结构的平行机器人与平面三

4、是保障方案平行升手法作为一个典型的的例子。图1早期设计的平行机器人大局部的六个自由度的平行升手法种灭蝇灯迄今已其中包括6个延展平行机器人具有优势高刚度，低惯量，大负荷的情况，他们受局限比拟小提升工作空间和和利用价值，不同的地方就是他们之间的直接运动学是很难平行机器人少于已吸引了越来越多注意。本文介绍了平行机器人类型的新的平行机构介绍：一个空间三个自由度的平行机器人，分两次平行升机械臂，并串行并行升机械臂。1平行机器人的定义一个平行的机械臂是一个完效应与厅自由度与固定基地连在一起至少由两个独立运动学需通过简便励磁机这些机制都为的自由度那么至少有两个联系至少有多少励磁机是一样的数目自由度的负载可以

5、分布于多重的联系。数励磁机是必须的。当励磁机已上锁，机械臂仍然在位置，这是一个重要的平安问题，平行机器人，其中有多少联系，是在严格平等的平行机器人。2 自由度的一个机制自由度的一个机制，是众多独立参数或投入必要完全指定的配置，其中一般的流动性标准，所以不容易被界定为闭环运动学联系的，因为狩猎和已经流动公式确实可以忽略某些程度的自由度的公式却是普遍采用。3分类的平行机器人总数自由度的刚体不能超过6，因此，有多少一个平行的手法将第一并行机制机械设计有人建议，为平行， 2至6调查的87个驱动器，百分之六四中， 40 的三个，其余两个 3.1两平行机器人大多数现有的两个平行机器人是平面手法两平移这种设

6、计使用棱柱和旋转联合，说明，有20种不同的组合，这一数字减为6所示。在图2如果调节器，假设为81 ，隶属该没有被棱柱形，然后及不动支持重量另作动。图2 6种类型的平行机器人3.2平行机器人有许多三平行，经典设计，提交例子是平面三rrr回转联合平行机器人所示图3动平台有三个平面，这两个译本沿X和Y轴和一个旋转左右轴线垂直于X-Y例子是球形rrr平行机器人所示图3的这一切，然后诠释石斧相交于一个共同议案的任何诠释，在机械是轮换关于动平台只所诠释，并没有动支护的我们保障方案 图3平行机器人所示其中有复杂的，这是不能严格地最著名的机器人三平移是，提出和被广泛地用于工业，另有类型三平行升机械臂已动p平台

7、连接该基地是通过四条腿，那里的第四站是被动的，又是领先的腿，这意味着腿部确定议案的平台，例如，在球面坐标平行机器人表现在图3平行机器人是用于机器工具设计使用大学汉诺威 3.3四杆平行机器人四杆理论指导地乐升机械臂，它是自由度为224每有，其实，没有四杆完全平行早期机制四个杆没有完全平行，两个驱动器每挂钩，或与被动的限制。3.4五杆平行机器人分校做财政司司长理论指导地乐升手法，所以不存在，五杆完全平行五杆平行机器人建议连续两个平行机器人。3.5 六杆平行机器人 六杆平行机器人是最热门的手法因此，他们研究结构显示图4是一个经典六杆平行机器人六杆平行机器人有6个延展平面平行机器人具有优势的高刚度，低

8、惯量，大负荷的薪酬以往，他们遭受了问题相对较小的有益工作和设计不同此外，分析其直接运动学是非常困难。平面机制，如一个四杆机构，或五杆机制，或其中有两个驱动器每腿，并如常地有三腿。四演变平行机器人确立了根本原那么与机制闭环运动学结构，在1947年，因为表现在图1 ，有许多其他平行机构与特定数目和类型的程度自由度，也提出了建筑由斯图尔特于1965年证明了在图1显示在图4 ，从理论上说，六只杆，设计成所有杆平行机构，如机械臂显示，在图4 ，凡腿安排在3-2-1的作风是一个很紧凑，可广泛用于微系统。六条腿如图4所示沿着指定的方向，这是非常有用的用于工业领域。 6 杆平行机器人相似，即所提出的每次都对腿

9、在机械手的表现在图4平行每个人数杆的机械臂西港岛线L是不同的，如果投入两条腿各一双，是方程手法架构是显示升手法总产值种译本，这可能是起源驱动环节可以安排作为我们当地雇员众所周知，快餐机器人已经取得了好几个版本，如作为机制手法图也可以三种平移平行仔的机械臂已翻译一致认为，它是不完全版本。他们的设计概念不同，蔡振南的机械臂是首次设计，以处理这一问题的一个万国邮联三个平移杆平行机器人是设计的伟大的行动理论。图5虽然这些设计巧思设计一个新的机械臂，需要做更多的工作，以设计一个机器人组合平移和旋转杆少于6个杆.例如，有很少有空间三杆平行升手法组合两个空间翻译和1个转动。5新的三杆平行机器人。5.1机器人

10、结构空间三杆平行升机械臂所示选区一个基地台，移动式平台，和3杆连接两个连接腿已经四度的的三腿有相同的链路与两杆合资或两自由度然后的第三站，构成一个平面四杆平行升和三个自由度，然后自由度，然后诠释，在每一个站是驱动。平台连接的是固定底板通过杆 1 ， 8 和 1 2 。杆 1 和 1 2 有相同的连锁店不断的联系连接着一个普遍的，然后诠释或两个接头 1 5 或 1 3 在底端和被动旋转联合 3 或 1 1 在其他旋转接头，然后附在一个积极滑块 4 或 1 0 ，这是安装在导轨 2 或 9 。第三站 8 有一个恒定的连接，平面四杆平行，这是连接相比一，然后诠释 1 6 在底端和被动旋转联合 5 在

11、其他回转联合附在积极滑块 6 ，这是安装在导轨 7 。运动的说明p平台，是通过滑动3个滑块就顾5.2机械臂能力拟议的机械臂是一个普遍的操纵装置必须有3个自由度，当投入要素安排联系和显示，在图6 ，杆 1 和 1 2 提供两个制约轮换的移动平台的Z轴和沿翻译的，然后 5 及 1 6 为第三站 8 有平行升斧头S作为图6所示第三站，可以提供一个制约轮换感人平台对，三者兼而有之的腿制约轮换的移动平台方面的X和Z石斧和翻译沿，这一机制两平移度，在oyz平面一转动度关于新闻自由，他们主轴。5.3应用机械设计有趣的是，由于第三腿机制，采用平面四杆平行，用在其他并行机制，这种独特的空间三杆平行机器人一 ，只

12、旋转接头， 二结合空间平移和旋转度的自由空间3 杆平行机器人，及三具有高流动性的转动自由度设计，可以适用于几乎平行机的低流动性和灵活性的六个杆并行机制，越来越多的平行机床混合结构，如那些和，这通常是基于以下三个自由度机制建议平行机器人将被设计成一个混合式平行机床在未来并行机制，也可以被用来作为一个模拟器或微操作机器人图6的空间三杆平行机器人设计表现在过度意味着加工组件必须，普及，然后能代表费城两然后这并不难，杜撰准确。5.4运动学问题运动学问题映射一个的构成位置和方向的输出平台，以一组输入，然后诠释变数，将实现这一运动学模式1的机械臂表现在输出平台的顶点是用字母平台然后一个固定的参考系统： O

13、型的XYZ设在该中心的方条B2的与直轴正常到基地p和Y轴沿着根本法参考， X ， Y ， z ，设在该中心的S的一名专业人员， Z轴垂直于输出平台和Y轴都是沿小一长短腿每个环节，是包含由L时，其中在一些案件中，长度的连接p3b3可以不同，客观的逆运动学，使甩离子是确定负荷从构成的输出平台，在笛卡尔空间理论为依据6其他并行体系结构 6.1新型双杆平移平台一种新颖的两杆并行机制，示意图7移动平台连接到该基地由两相同腿构成一个平面四杆测量：左旋油墨2,3,4和5为首次腿; 2,6,7和8为第二伸缩缝，在每个平面四杆平行都是旋转3条和第8条是驱动棱柱平台议案所取得的变动的连结3日和8转发到这个平台，由

14、两个平行移动平台有两个纯平移自由度与尊重的根底上，因为平面四杆平行系统超过约束，因为只有一个平面四杆平行升需要获得两个杆一个刚体，在设计这两个平面四杆，是用来增加系统的刚度，并尽量系统机制，是现在用来翻修，一种新型5轴机床的合作与第二机床厂在中国齐齐哈尔系统机制。 6.2 3杆平面串平行机制。如图8所示有一个移动的空间说明平台连接到地的两个杆第一站，构成一个不断环线，是连接在一个诠释，在底端，并通过在其他所诠释的是隶属该基地通过一个棱柱形，然后第二腿是非常不同的，从第一双方的是互相关联的，通过旋转，然后连接到地面上的一个棱柱形。结论本文主要是对平行机器人的一个定义和重点介绍了3杆机器人的工作原理。以及一些其它多杆机器人的开展和工作原理。平行机器人的这些设计都被应用到新的工业领域，八鸣谢作者要感谢王启明博士和林嘉风博士他们给与的指正，汤小强博士的的三杆平面串行并行机制的奉献