3-RRS并联机器人运动学与动力学分析

"本文详细探讨了3-RRS并联机器人（一种空间3自由度的机器人）的核心技术和实现，包括其运动学和动力学分析。文章作者通过数学公式和理论阐述了这种并联机器人的结构特点和运动特性。" 在3-RRS并联机器人中，其结构由一个动平台和一个静平台通过三个相同的转动副-转动副-球面副的支链相连。这种机器人有3个自由度，其中Zp是唯一的独立变量，与其他五个参数Xp、Yp、α、β、γ无关。机构具有3个自由度，Zp是完全独立的参数，其他两个参数可以根据需要选择。然而，欧拉角α、β、γ中只有两个是可自由选择的，一旦选定两个，例如β和γ，Xp和Yp就会被唯一确定。 机器人的位置分析涉及到构件BiCi和CiPi的长度li1和li2，以及它们与yi轴的夹角θi1和θi2。通过给定的基本尺寸和6个位置及姿态参数（Xp、Yp、Zp、α、β、γ），可以计算出构件的位置参数φi和θi1。这些参数的表达式可以通过公式(12)求解，该公式涉及到反余弦和反正切函数。 此外，文章还涉及了3-RRS并联机器人的动力学分析。通过Lagrange方程建立了动力学模型，分析了驱动构件的角速度、驱动力/力矩和能耗的变化规律。这些研究结果对于理解机器人的动态性能、机构优化设计以及控制系统设计至关重要。 动力学分析中，考虑了轴线OBi与OX的夹角θ0i，动平台点Pi在局部坐标系Pxyz的坐标，并建立了在全局坐标系OXYZ中的表示。通过对点Pi在不同坐标系下的坐标对应相等，得到了约束关系式(13)，这有助于进一步分析机器人的动力学行为。 总结起来，这篇资源深入探讨了3-RRS并联机器人的运动学和动力学特性，提供了关键的数学模型和分析方法，为相关领域的研究者提供了理论基础和实践指导。