并联机器人国内外研究现状和发展趋势(2)
时间:2017-04-28 13:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
但这类机器人亦有明显不足，如各关节为悬臂结构，刚度较差，在相同自重或体积下与并联机器人相比，承载能力低，末端杆误差是各个关节误差的累计和放大，误差大精度低。驱动电动机及传动系统大都放在运动的大小臂上，增加了系统惯性、动力性能差。位置求解正解容易，反解难。因机器人在线时主要是计算反解问题，而串联机器人恰恰是反解困难，这也是给串联机器人的推广应用提出了研究课题。 与串联机器人不同的另一类机器人属并联式机器人。它是由单开链用并联形式联结与二个动、静平台之间的一类并联机构所组成。目前已知这类并联机器人的种类繁多。并联机器人机构最初实在1965年由Stewart提出，原是作为飞行模拟器用来训练飞行员，后于1978年经澳大利亚著名机构学教授Hunt提出，应用6自由度的Stewart平台机构作为机器人机构，以后国内外不少专家教授对并联机器人机构作了大量工作，燕山大学黄真教授是国内较早引入并进行深入研究并联机构的教授之一。另外值得一提的是金陵石化公司、东南大学杨廷力教授几十年来作了大量的研究，取得了杰出成果。他以输出运动矩阵来进行分类研究。按照他的理论每种输出运动矩阵均发现大量新的并联机构使并联机器人机构的种类得到了完善。并联机器人机构有其独特的有点：机器人机构末端动平台作为输出构件由并联支路杆件支撑，与串联机器人悬臂结构相比，刚性好，结构稳定;承载能力大；误差小精度高；电机可置于固定平台，减少了运动构件质量及系统惯性、改善了系统动力性能：机构位置求解与串联机器机构相反，并联机构位置求解反解容易正解难，这给机器人在线实时计算，位置反解计算带来了方便。 并联机器人机构的缺点是工作空间相对娇小，机构末端输出构件动平台灵活性不如串联机器人机构末端输出机器人手部灵活。 以上分析可见：串联机器人机构与串联机器人机构各有优缺点，且是相互“互补”关系，应视具体情况，取长补短，选择最佳方案。 混联机器人机构是讲上述两种机器人机构按一定方法组合在一起形成一种串联机器人机构和并联机器人机构组合的一种机器人机构，它讲两者的有点充分发挥，弥补各自的缺点。 当前工业机器人的技术发张方向，主要体现在新型机器人的推出以及机器人应用技术的丰富和发张。在国内来说。还有机器人实际应用工作单元的设计技术标准化和技术成熟度。目前国际机器人界都在加大科研力度，进行机器人共性技术的研究，并朝着智能化、模块化和系统化的方向发张。主要研究发展趋势可以总结为： 1、机器人性能的提高：高速度、高精度、高可靠性、便于操作和文修，单机价格不断下降。 2、机器人本体结构更新加快:随着技术的进步，机器人本体结构近年来发展迅速。 3、结构向模块化、可重构化发展，例如关节模块的伺服机器人、减速机、检测系统三位一体；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问世。 4、机器人控制技术向PC化、开放化、网络化方向发展；器件集成度提高，控制柜日见小巧。 5、伺服驱动技术的数字化和分散化。 6、机器人中传感器左右日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、触觉、力等多种传感器的融合技术进行环境建模和决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟的应用。 7、虚拟显示技术在机器人的左右已从仿真、预演发展到用于过程控制。 (责任编辑：qin) |