4-DOF串并联机器人运动控制研究及3-7R解耦机构设计

本文主要探讨了一种新型4-DOF（四自由度）串并联机器人的运动控制策略。作者郑建勇、李为民和史金飞合作，他们来自东南大学机械工程学院和河北工业大学机械学院，分别位于南京和天津。研究的焦点在于实验样机的设计和构建，特别关注了该机器人的主体结构，即3-7R并联解耦机构。 3-7R并联解耦机构是研究的核心，其独特的构型特点使得机器人能够实现运动的解耦，这意味着各个关节的运动相对独立，这在并联机器人领域具有显著优势。通过运动副分析，作者详细阐述了机构的运动学逆解，这对于理解机器人如何精确地执行预定动作至关重要。解耦特性使得机器人控制更加灵活，有利于轨迹规划和加工精度的提升。 在硬件平台上，选择了CUSNUC2100数控系统作为机器人的控制系统基础。这是一种商业数控系统，被选中是因为它具有广泛的资源和实用性，可以有效地整合到串并联机器人的控制系统中。通过定制化的编程，作者建立了一个包括控制结构在内的完整控制系统，能够处理机器人非线性输入/输出需求，从而满足实际应用中的复杂控制要求。 该研究不仅为开放式商用数控系统在串/并机器人控制领域的应用提供了理论支持，也为并联机器人控制器的设计和优化提供了新的思路。它填补了当前研究中对于一般解耦并联机构研究的不足，特别是针对3-7R并联解耦机构的深入研究，对并联机器人技术的发展具有推动作用。 关键词：串并联机器人、解耦、运动学、CUSNUC2100。整个研究工作对于提高并联机器人的性能，降低制造成本，以及推动相关行业技术进步具有重要意义。这一领域的创新成果有助于促进制造业向智能化、高精度方向发展。