新型三自由度并联机器人静力学优化设计与分析

"本文主要介绍了一种新型的三自由度并联机器人，旨在处理飞机结构件的加工任务。设计者基于SKM400机构进行了非对称变型设计，创建了一个新的并联机器人，命名为"TAM"。该研究不仅涉及了机器人的机构创新，还深入探讨了其运动学模型和静力学分析方法。通过引入影响系数和广义坐标，改进了传统的虚位移原理，用于静态分析。此外，为了平衡机器人的自重，设计中采用了弹簧，并进行了参数优化设计，有效降低了各支链的驱动力，实现了静态平衡。这一成果表明静平衡优化设计是成功的，为并联机器人在精密加工领域的应用提供了新的思路和技术支持。" 本文是一篇工程技术领域的论文，重点关注并联机器人在飞机结构件加工中的应用。并联机器人因其高速、高精度和高刚性的特点，常被用于精密制造领域。作者吴孟丽和王立文设计的"TAM"机器人是在已有的SKM400机构基础上进行非对称变型设计的，这种设计旨在提高机器人的灵活性和适应性，以满足飞机结构件的独特加工需求。 在运动学模型构建方面，研究者建立了一个能准确描述机器人运动的模型，这是理解和控制机器人行为的基础。而在静力学分析部分，他们创新性地将影响系数引入到传统的虚位移原理中，结合广义坐标，使得分析更加精确。这种方法对于理解机器人在不同工作状态下的受力情况至关重要，特别是在考虑自重平衡时。 为了实现静态平衡，即让机器人在不工作时，各支链的驱动力尽可能小，设计中引入了弹簧来抵消机构的重量。通过参数优化设计，他们找到了最佳的弹簧配置，使得驱动系统的负载显著降低，从而提高了机器人的工作效率和寿命。 关键词涵盖的“并联机构”强调了研究的核心，即机器人结构的特殊性；“静力学”表示研究的重点在于机器人的静态受力分析；“虚位移”则反映了研究方法中动态分析的一部分；而“优化设计”则揭示了研究目标，即通过设计改进提高机器人的性能。 这篇论文提供了一种新的并联机器人设计思路，结合了理论创新和实践应用，对于并联机器人技术的发展和航空制造业的进步具有积极的推动作用。