三平移并联机器人的结构优化设计与运动学多目标分析

郑 丰，陈 彬，李世恒，曹 鹏

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局，兴义 562400）

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三平移并联机器人因其内部的自由度并联结构，而推广运用到机械处理过程中。随着并联机械结构不断地发展，研究人员将多个相互独立的传动部件并行连接，控制机架在直线运动部件之间形成闭环系统，组装形成结构稳定的机器结构[1]。并联机器人在动力的支持下，能够在行驶的平面内产生不同大小的转角，来支持并联机器人的正常工作，但针对机器人结构进行运动学分析时，机器人内的并联结构存在弹性变形，并联机器人在正常工作的过程中，极易产生柔性耦合。也就导致构建运动学多目标分析方法时，目标精度较小。不符合机器人的使用运行要求，为合理解决柔性耦合产生的不适配，优化并联机器人结构成为了当下的研究热点。

国外研究并联机器人起步较早，自二十世纪三十年代起，研究人员研制出了球面并联机构，研制出了六自由度的并联机构，增强了机器人的运动灵敏性[2]，引用了位置正解计算方法构建了运动学多目标分析方法。国内研究并联机器人起步较晚，研究人员运用空间复杂坐标构建了机器人变化模型，并根据机器人并联结构设计了结构分解技术，优化处理了多种机器人结构，在分析运动学多目标时，应用了空间矢量变换方法模拟并联机器人运行过程，分析机器人运动学多目标分析方法。文献[3]内构建的运动学多目标分析方法，以并联机器人工作空间和全局灵巧度作为优化指标，采用差分进化算法建立了运动学目标数值关系。……