并联机器人工作空间的优化分析与设计途径

本文深入探讨了并联机器人工作空间的研究，针对并联机器人这一复杂机械结构的特点，作者吴生富和合作者通过对现有研究的分析，提出了改进的方法。早期的研究往往将并联操作器简化，例如文献[1]假设铰链点分布均匀且限制了某些自由度，导致结果与实际工作空间存在较大偏差。Stewart平台机器人的工作空间在文献中得到了更详细的讨论，但使用了复杂的二次优化技术，这增加了计算的复杂性。 作者在本文中创新地采用了输入转化的方法，通过这种方法，他们能够简化求解并联机器人工作空间边界曲面的过程，避免了高阶优化带来的计算负担。机器人工作空间被定义为一个三维空间区域，其边界由多个封闭曲线组成，这些曲线的性质决定了机器人的运动范围。通过定义目标函数和约束条件，问题被转化为寻找边界点，即找到满足特定条件的坐标值，如最大和最小距离、极坐标等。 作者还特别关注了结构尺寸与工作空间之间的关系，指出扩大工作空间的多种可能途径，这对于并联机器人的设计和实际应用具有重要的指导意义。由于本研究基于自然科学研究基金的资助，表明了其理论价值和实际应用价值的双重定位。这篇论文提供了一种高效且精确的方法来分析并联机器人工作空间，有助于提升该领域的研究水平和技术应用。