一种平面二自由度并联机器人速度性能与运动学参数关系研究

摘要

以一种平面二自由度并联机器人为研究对象,在已有机构的基础上,对其进行了改进,提出了一种具有较小运动惯量且可实现运动平台平动的新型平面二自由度并联机器人机构.不同于已有的研究方法,综合考虑了机器人的输入和机构尺寸作为机器人运动学参数,应用空间模型理论建立了机器人机构的设计空间.在设计空间内计算机器人全域速度性能指标,绘制了机器人速度性能图谱,在此基础上探讨了机器人速度性能与运动学参数之间的关系.结果表明:速度极小值ηvmin和速度极大值ηvmax随r1的增大而减小,即r1越小,速度性能越好;随r2的增大而增大,即r2越大,速度性能越好;在O＜r1≤1.5且0.7≤r2＜1.5的区域内ηvmax和ηvmin值较大,机器人具有很好的速度性能.速度性能图谱有助于该机器人机构的性能评价与优化设计.