构建并联机器人雅可比矩阵的新方法：基于支链速度关系

本文主要探讨了一种创新的方法来计算并联机器人的雅可比矩阵，这对于机器人学、运动学和机构学的研究具有重要意义。传统的并联机器人雅可比矩阵求解通常涉及到运动学逆解的计算，这在实践中可能存在复杂性和效率问题。本文作者针对这一挑战，以移动平台上两点速度关系为基础，提出了一种新的构建策略。 该方法的核心思想是利用各支链机构的雅可比矩阵，通过特定的组合方式得到并联机器人机构的雅可比矩阵。这种方法的优势在于，相比于Monsarrat和Gosselin提出的并联机器人雅可比矩阵形式，它减少了乘法运算的次数，简化了计算过程。这意味着在实际应用中，特别是对于包含大量支链的复杂并联或混联机构，该方法可以显著提高雅可比矩阵计算的效率。 作者以平面5R并联机器人机构为例，详细阐述了如何运用这个新方法，验证了其正确性和实用性。这种基于支链构造的雅可比矩阵求解策略不仅适用于并联机器人，也适用于串联机器人和其他类型的混合机构，为工程设计和控制提供了更为便捷的工具。 本文的贡献在于提供了一种高效且简洁的方法来处理并联机器人和混联机构的雅可比矩阵计算问题，这对工程技术人员优化机器人系统性能，特别是在快速原型设计和控制算法开发中具有重要的实际价值。通过阅读这篇文章，读者将能够深入理解并掌握如何利用各支链的运动特性来构建整体系统的雅可比矩阵，从而提升机器人系统的运动学分析和控制能力。