双并联机器人协作运动学建模提升作业能力

本文主要探讨了双并联机器人协作的运动学建模方法，针对并联机器人在实际应用中面临的作业空间受限和奇异点问题，作者提出了一个新的解决方案。通过引入"瞬时作业点"的概念，将复杂的工件和刀具运动分解为简单的离散单元，每个作业点用对应坐标系中的向量表示，从而建立起协作系统中各个独立机器人的连接关系。这一创新性的思路使得原本的并联机器人协作运动学问题被转化为求解两个单独并联机器人在工件和刀具约束下的运动学参数。 文章构建了双并联机器人协作的等效闭链运动学模型和相应的运动学方程，这些模型和方程为并联机器人协作的运动学分析和控制提供了理论基础。通过具体的算例，作者验证了所提模型的正确性，并强调了并联机器人协作在拓展有效工作空间方面的显著优势。这种协作方式不仅能够有效解决单一并联机器人结构中的干涉问题，还能通过组合多个机器人的力量和能力，显著增加作业范围，提升系统的整体性能。 研究还指出，传统的多节并联机构串联方式虽然能扩大工作空间，但会带来更复杂的运动学和控制问题，以及驱动装置重量和误差积累导致的动力学特性和精度下降。相比之下，通过并联机器人之间的协作，可以克服这些问题，为并联机器人技术在机械制造业和航空航天等领域的发展开辟了新的可能性。 该研究的关键词包括并联机器人、协作、瞬时作业点、约束、等效闭链、运动学模型，这些都是理解并联机器人协作运动学建模的关键概念。文章的发表在东北大学学报（自然科学版）上，得到了辽宁省自然科学基金项目的资助，作者李树军和朱天旭作为研究者，展示了他们在该领域的深入理解和实践经验。 这篇论文对于并联机器人领域具有重要的理论价值和实践意义，为优化并联机器人设计、提高工作效率和扩展工作空间提供了创新的思考方向。