并联柔性铰机器人静刚度模型与应用分析

《并联柔性铰机器人静刚度研究》是一篇发表在《清华大学学报(自然科学版)》1999年第39卷第8期的研究论文。该文章由李嘉、陈恳、董怡和张伯鹏四位作者合作完成，他们关注的是并联柔性铰机器人的关键特性——静刚度。这类机器人因其超精密定位能力在微操作领域有着广泛应用，特别是在采用压电陶瓷作为驱动器的场合。 论文的核心内容是通过对并联柔性铰机器人的结构进行深入分析，包括建立和转换一系列坐标系，以导出终端位姿的摄动位移与柔性铰微变形之间的映射关系。作者利用虚功原理提出了并联柔性铰机器人的静刚度模型，揭示了影响静刚度的关键因素，即不仅与传动刚度相关，还与柔性铰自身的刚度紧密相连。通过这个模型，研究人员可以研究静刚度特性，并据此优化机构设计，确保机器人在负载作用下的定位精度以及在特定范围内可控的终端输出力。 静刚度在机器人设计中的重要性不言而喻，它直接影响着机器人在外载荷下的响应，从而决定终端的变形大小和定位精度。研究者通过实例分析展示了如何在6自由度、PSS副的并联柔性铰机器人中评估和控制静刚度，这对于提高机器人的性能和适应性至关重要。 这篇论文提供了一个系统的方法来理解和优化并联柔性铰机器人的静刚度，对于设计者和工程师来说，它提供了一套实用的理论工具和实践指导，帮助他们在微操作领域的应用中提升精度和效率。