20世纪80年代并联机器人机构发展综述与挑战

并联机器人机构研究现状分析 并联机器人作为20世纪80年代兴起的前沿技术，它结合了机电系统与计算机控制，展现出了串联机器人机构难以企及的优势。这类机器人机构的独特之处在于由至少两个独立运动链构成，动平台与静平台之间形成至少两个以上的自由度，形成了一个闭环结构。这种设计使得并联机器人具有极高的刚度、承载能力和精度，使得其在运动模拟器、数控机床、微动机器人、空间对接等高科技领域有着广泛的应用潜力，与串联机器人形成了互补，拓宽了机器人的应用范围。 早期的并联机器人雏形可以追溯到20世纪初，如1934年Pollard的汽车喷漆机器人和1947年Gough的轮胎检测装置，这些发明标志着并联机器人技术的萌芽。Gough—Stewart机构，由Stewart在1965年的研究中进一步发展，它因其能够在飞行模拟器中实现复杂的运动控制而知名，成为了并联机器人机构中最常见的一种。 并联机器人机构的特点主要体现在其多分支的结构，每个分支独立运动，通过球铰连接，这种设计提供了高度的灵活性和定位精度。然而，尽管并联机器人显示出巨大的优势，其研究仍面临一些挑战，包括动态性能分析、控制策略优化、精度保持和稳定性提升等问题。深入解决这些问题对于推动并联机器人技术的进一步发展至关重要。 当前，随着科技的进步，基于并联机器人机构的产品不断涌现，但理论研究和实际应用之间的差距仍有待填补。未来的研究可能集中在提高并联机器人机构的动态响应、降低复杂性、集成智能控制算法以及开发适用于特定工业环境的定制化解决方案上。尽管并联机器人机构取得了显著成就，但其潜力尚未完全挖掘，期待更多的创新和突破。