虚拟样机驱动的六自由度并联机器人结构参数设计优化

本文主要探讨了在2012年的背景下，针对电动六自由度并联机器人设计过程中遇到的挑战，特别是约束变量多、干涉情况复杂以及设计周期较长的问题。文章以Stewart并联机器人作为研究对象，着重研究了并联机器人工作空间求解方法的改进。 传统的并联机器人设计往往依赖于复杂的几何法来计算工作空间，这种方法可能涉及大量的繁琐计算，且对于复杂干涉问题的处理较为困难，导致设计周期较长。为了克服这些问题，作者提出了基于虚拟样机技术的新方法。虚拟样机是一种计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程(CAE)相结合的技术，通过Pro/E软件进行三维设计，将设计的三维模型导入到如Adams这样的仿真软件中进行动态仿真。 通过虚拟样机技术，设计者可以直观地模拟并联机器人的运动和负载能力，从而更有效地预测和优化其结构参数。这种方法的优势在于能够简化计算流程，减少手动干预，提高了设计效率，并且在确保仿真结果可靠性的同时，降低了设计风险。仿真结果证实了这一方法的有效性，能够在保证设计精度和性能的同时，显著缩短了设计周期。 因此，本文的关键知识点包括：电动六自由度并联机器人结构参数设计、虚拟样机技术的应用、三维设计软件（如Pro/E）的使用、动态仿真（如Adams）在并联机器人设计中的作用、以及如何通过虚拟样机技术提高设计效率和准确性。同时，文章还强调了并联机器人工作空间求解方法的比较，即几何法与虚拟样机技术的对比，突出了后者在解决实际设计问题上的优势。这项研究对于并联机器人设计领域具有重要的实践意义，推动了该领域的技术创新和发展。