6-THRT并联机器人运动学性能研究
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摘要
并联机器人运动学性能研究是并联机器人机构理论研究与应用的重要课题。
本文基于某军用装置工程实际需要，首先对一种6-THRT并联运载平台机器人进行了构型设计；基于逆解数学模型，进行了运动学数值计算仿真分析，得出了位移、速度变化规律；其次，利用数值法，采用优化的坐标搜索方法对其进行工作空间仿真分析，得到一种快捷确定工作空间边界区域并进行定量计算的算法，通过计算仿真，详细讨论了各影响参数对工作空间的影响；进而研究了该并联机器人工作空间中的奇异点分布情况；最后，开发仿真界面，对整机结构造型进行动画运动仿真，实时动态显示运载平台的工作过程。
最终得出一些规律性的、对某军用工程装备优化设计有参考价值的结论。
Kinematics character study of parallel manipulator is a important question of research on the theory and the application of parallel manipulator .
According to the engineering practice command of certain military project, architecture design is discussed on a new type parallel manipulator named 6-THRT. Based on the model of the inverse solution, the paper simulates the movement of the hexapod, analyses change law on the velocity and acceleration of the moveable platform. With the numerical method, by optimized coordinate searching method, a calculation method of the workspace boundary and the volume is presented to the workspace analysis and simulation. All the influence parameters on the workspace are discussed in detail. Then, the distribution of singularity points of the parallel manipulator is discussed in the workspace. Finally, Simulation interface is developed, the animation of the structural model shows the kinematic course of the platform in real time.
Eventually, some useful conclusions are obtained .The results provide reference conclusion for the design of parallel kinematics equipments.
本文基于某军用装置工程实际需要，首先对一种6-THRT并联运载平台机器人进行了构型设计；基于逆解数学模型，进行了运动学数值计算仿真分析，得出了位移、速度变化规律；其次，利用数值法，采用优化的坐标搜索方法对其进行工作空间仿真分析，得到一种快捷确定工作空间边界区域并进行定量计算的算法，通过计算仿真，详细讨论了各影响参数对工作空间的影响；进而研究了该并联机器人工作空间中的奇异点分布情况；最后，开发仿真界面，对整机结构造型进行动画运动仿真，实时动态显示运载平台的工作过程。
最终得出一些规律性的、对某军用工程装备优化设计有参考价值的结论。
Kinematics character study of parallel manipulator is a important question of research on the theory and the application of parallel manipulator .
According to the engineering practice command of certain military project, architecture design is discussed on a new type parallel manipulator named 6-THRT. Based on the model of the inverse solution, the paper simulates the movement of the hexapod, analyses change law on the velocity and acceleration of the moveable platform. With the numerical method, by optimized coordinate searching method, a calculation method of the workspace boundary and the volume is presented to the workspace analysis and simulation. All the influence parameters on the workspace are discussed in detail. Then, the distribution of singularity points of the parallel manipulator is discussed in the workspace. Finally, Simulation interface is developed, the animation of the structural model shows the kinematic course of the platform in real time.
Eventually, some useful conclusions are obtained .The results provide reference conclusion for the design of parallel kinematics equipments.
引文
[1] 黄真，孔令富，方跃法．并联机器人机构学理论及控制．机械工业出版社．1997．
[2] Stewart D A. Platform with 6-DOE Proc. On Institution of Mechanical Engineering. 1965, 18(1):371-386.
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