冗余并联机器人的结构模型设计开题报告

1. 研究目的与意义

并联机器人具有刚度高、精度高、惯性小、动态特性好等特点，但是在几何特性方面也具有很大欠缺，如工作空间小、灵活性差以及工作空间内存在奇异位形等，加入冗余度可以改善它的几何特性。

与一般并联机器人相比，冗余输入并联机器人具有更高的刚度、更大的承载能力和更大的加速度等鲜明的特性，这些特点适用于运动模拟器、并联机床、传感器等领域。

因此，对冗余并联机器人进行合理的结构模型设计具有非常重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

在1987年hunt提出并联机器人结构模型以来，许多学者对并联机器人的研究感到了很多的兴趣。

美国、日本先后有roney、ficher 、duffy 、sugimoto等一批学者从事并联机器人的研究，德国、英国、俄罗斯等一些欧洲国家也在研究。

国内燕山大学的黄真教授也于1982年在美国参加了相关内容的研究，并在1983年取得了实质性的成果和突破性的发展。

3. 研究的基本内容与计划

（1） 对冗余并联机器人进行机械结构设计，特别是二重复合球铰链的设计。

（2） 计算冗余并联机器人的自由度，并进行工作空间和雅可比矩阵的研究。

（3） 对冗余并联机器人进行运动学分析，并通过软件进行仿真验证。

4. 研究创新点

本课题是对并联机器人的结构进行设计，主要是对球铰链进行设计，使用一种新的有创新的结构，使机器人在运动的时候更加的流畅。

与一般并联机器人相比，冗余输入并联机器人具有更高的刚度、更大的承载能力和更大的加速度等鲜明的特性，这些特点适用于运动模拟器、并联机床、传感器等领域。

因此，对冗余并联机器人进行合理的结构模型设计具有非常重要的意义。