3-DOF驱动冗余并联机器人机构设计与分析开题报告

1. 研究目的与意义

背景：并联机器人机构是一种多支链闭环运动机构，与串联机器人相比，具有刚度大、运动精度高、承载能力强、运动灵活、运动惯量小等诸多优点，己经被广泛应用于工业、航空、航海、医疗等领域。我国在并联机构的研究方面也取得了一些阶段性成果，但目前我国已开发的大多数并联机床尚未达实用产品水平，均存在样机种类少、动态刚度和加工精度低的共同问题。这反映出国内对并联机构理论、设计与应用等方面的关键技术研究与国外相比较仍有较大差距。

目的：设计一种能够实现曲面加工的三自由度并联机器人机构。

意义：进一步研究此种空间并联机器人的动态性能、机构优化设计和系统控制等。

2. 研究内容和预期目标

1.机器人机构特性和工作原理分析；

2.机构参数计算；

3.机器人机构设计与优化；

3. 研究的方法与步骤

一、机器人机构特性和工作原理分析

首先对该机构的机构特性和工作原理进行了分析，并确定机构自由度；然后根据机构 3 个位姿参数之间的约束关系，建立了机构的运动学模型，并推导并联机构的速度雅可比 矩阵；最后对驱动冗余并联机构的工作空间和奇异性进行分析。

二、机构参数计算

4. 参考文献

[1] 黄真，孔令富，方跃法．并联机器人机构学理论及控制[m]．北京：机械工业出版社，1997．

[2] 刘辛军，谢福贵，汪劲松. 并联机器人机构学基础[m].北京：高等教育出版社，2018.11.

[3] 郝齐. 一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[d]. 清华大学, 2011 .

5. 计划与进度安排

2022.01.15－2022.02.28 消化已有资料，查阅相关文献资料，完成外文翻译；

2022.03.01－2022.03.10 查阅资料，机器人机构特性和工作原理分析；

2022.03.11－2022.03.20 机构参数计算；

2022.03.21－2022.04.20 机器人机构设计与优化；