链式伸缩服务机器人的设计与运动性能分析

摘要

提出了一种大工作空间的链式伸缩服务机器人,借鉴了现有伸缩臂机构构型和驱动方式,确定了伸缩臂的最佳构型及驱动方式,对机器人伸缩机构和驱动机构进行创新设计。分析了链式伸缩服务机器人的运动自由度并进行D-H运动学建模,求得伸缩臂末端点的速度雅可比矩阵。在此基础上,基于蒙特卡洛法对该机器人的工作空间进行仿真分析,得到机构的KCI空间分布图。结果表明:该链式伸缩服务机器人机构设计合理紧凑、质量轻,运动稳定可靠,可满足异形空间内抓取、远距离抓取等应用要求,可推广应用于科学实验和生产中抓取危险物品、仓储远距离取物等。