高速四支链并联机器人的设计与动力学研究

摘要

工业机器人广泛应用于拾捡包装行业,该应用场景一般要求机器人具备3个自由度平动和1个自由度旋转的高速运动能力,因此,Delta、Par4等机器人相继应运而生.本文设计了一款高速四支链并联拾捡机器人PicKING,其具备Par4机器人运动支链对称分布的设计特点,还优化了一种适用于该类机器人的新型动平台,使得整体设计具有结构对称、无移动副部件、无内部奇异点等优异机构特点,并针对该机器人采用一种新方法求解运动学问题,以牛顿-欧拉法为基础建立动力学模型,通过ADAMS?仿真结果验证动力学模型的正确性,为基于动力学模型的控制率设计打下良好基础,最后,通过实验验证了运动学和动力学算法的正确性,展示了PicKING机器人优异的机构运动能力:最大速度可达6m/s,最大加速度可达16g,标准轨迹(25mm×305mm×25mm)运动周期为0.27s.