求解3-RRR平面并联机器人工作空间的迭代搜索法.pdf

《求解3-RRR平面并联机器人工作空间的迭代搜索法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、酮究与分析·机械研究与应用·求解3一RRR平面并联机器人工作空间的迭代搜索法朱心平，崔建昆，张源(上海理工大学机械工程学院，上海200093)摘要：通过对3一RRR平面机器人的工作空间的分析，提出迭代搜索法，基于VB编程建立3一RRR并联平面机器人的参数化设计界面。为并联机构的设计提供参考，为并联机构的设计提供良好的界面。关键词：并联机器人；工作空间；迭代搜索法中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1006—4414(2010)03—0048一O2Iterativesearchresearchonworkspacefor3．—RRRparalleledrob

2、otmechanismZhuXin—ping，CuiJian—kun，ZhangYuan(Cot／~geofmechanicalengineering，UniversityofShanghaiforscienceandtechnology，Shanghai200093，China)Abstract：theanalysisofworkspacefor3一RRRparalleledrobotmechanism，theiterativesearchisputforward。BasedonVB，theparametricdesigninterfaceisbuiltfor3

3、一RRRparalleledrobotmechanism，andthentheresearchmaypro-videtllereferencesforparalleledmechanismdesignandalsomakeafavorableinterfaceforparalleledmechanismdesign．Keywords：paralleledrobotmechanism；workspace；iterativesearch1引言3一RRR平面并联机构是作平面运动的3自由并联机器人具有刚度大、运动平稳、运动精度高、度的并联机构，3个分支运动链通常采用对称布

4、置，工作稳定和承载能力强等优点H]，在金属加工机床、所有运动副均为回转副，是具有代表性意义的平面机飞行模拟器等领域有着广泛的应用前景。并联机构器人的结构形式。3一RRR平面并联机构如图1所示，定义A。O与固定坐标l，轴的夹角为姿态角，平的工作空间是并联机构的重要技术参数之一，由于并台中心O点位置用(‰，Y0)表示，所以平台运动的位联机器人含有封闭运动链，与开式运动链机构相比，求解其运动空间相对比较复杂，一般采用数值计算和置用矩阵X=(‰Y00o)表示，点A(=1，2，3)几何法。Dibakar和Mruthyunjara【3采用拓扑学研的运动空问为一个圆环，其运动平

5、面点的集合为：{(Y)，(Zl—Z2)≤(一c)+(Y—Yc)≤究了平面机构末端外部边界搜索法，运用简单的封闭多边形方法对三维空间和二维工作空间进行近似处(f。+Z)}，(i=1，2，3)(1)理，最终得到末端执行器的工作空间。那么并联机构末端O在工作空间每一个点，A(笔者针对3一RRR平面并联机构的可达工作空=1，2，3)必须满足上述方程。这个是搜索判别的条问、灵活工作空间，用迭代搜索的方法确定不同杆件，当上述3个条件中有1个不满足时，则表明不是它的工作空间的点。点A(i=1，2，3)的坐标可以用长的可达工作空间和不同灵活度的工作空间，并且通过高级语言VB，建立

6、工作空间、灵活工作空间参数化下面的向量表示：=+麝(2)输出界面。式中：r=(Y0)为末端执行器的位置，在搜23一IlR平面并联机器人及坐标系索的过程中，它为变量。f-∞s0一sinO01R=IlsinOcosO0l为坐标旋转矩阵001j=(一争专0)专0)图13一RRR平面并联机器人FOA=，(0r0)收稿日期：2010—05—10作者简介：朱心平(1987一)，男。安徽安庆人，在读硕士，研究方向：机器人机构学，机械设计及理论。·48·研究与分析·机械研究与应用·3工作空间的搜索基本原理和步骤简单，加减一个按钮就像画图那么简单。没有编程上的困难，而且编译快捷，能

7、快速的找到语法错误。图2为其工作空间搜索的流程图和设计界面图，图中内圈为灵活工作空问边界，外圈为可达工作空间的边界。r=pcos(iAg){Y=psin(／AT)0=f×0式中：P是以iay(o≤i≤[2~／A7])为极角；△y为角图2工作空间搜索软件界面第三步：搜索第i条射线上的边界点，姿态角0=5结语国内外学者很少用迭代搜索进行并联机器人的P=p(iA7)以一个合适的间隔P从零逐渐增加，及P工作空间分析，但迭代搜索是一种简介高效的方法，当给定机构的几何约束条件，改变末端执行器中心的位置，当执行器的中心位置不满足几何约束，此点为工作空间的边界点。其基本思想是学习

8、试探法，用