五杆并联机器人轨迹插补算法及其应用

本文主要探讨了两自由度的五杆并联机器人在运动轨迹插补方面的研究。五杆并联机器人因其良好的刚度和高精度，被广泛应用于工业领域，尽管国内外学者对此有所研究，但大多停留在理论层面。本文的核心贡献在于提出了一种创新的运动轨迹插补方法——小直线增量步长算法。这种算法利用雅各比矩阵，能够根据预设的误差要求精确计算和跟踪机器人的运动轨迹。 该算法基于传统的定距插补，但通过优化步长策略，提高了插补的精度和效率。作者强调，五杆并联机器人特有的对称设计，使得L1和L3杆的长度相等，L2和L4杆长度也相同，且各杆件之间角度固定，这在数学建模中起着关键作用。两个步进电机分别控制L1和L2的转动，反映了机器人的基本工作原理。 为了验证这一算法的有效性，研究者首先进行了仿真实验，然后在Mach3系统上构建了实际样机进行试验。Mach3系统是一个常见的通用数控系统，它的应用确保了算法在实际工业环境中的可行性。实验结果显示，提出的插补算法能够达到预期的轨迹控制效果，证明了其在五杆并联机器人轨迹控制中的可靠性和实用性。 此外，文章还包含了五杆并联机器人的结构模型示意图，以及其数学模型的详细描述，包括杆件间的连接点和角度关系。这些内容对于理解机器人的工作原理和运动特性至关重要。 这篇论文不仅深入探讨了五杆并联机器人运动轨迹插补的问题，还提供了一种实用的解决方案，并通过实验验证了其有效性，对于推动五杆并联机器人在工业自动化领域的应用具有重要意义。