机械手英文文献..pdfVIP

毕业设计(论文)外文资料翻译

院（系）：机电工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

班级：070216

姓名：司建星

学号：070216311

附件：1.译文；2.原文；

2011年5月5日

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一种新型2T2R四自由度并联机器人

摘要最近提出了一种新型的并联机器人,它是由两个移动自由度和两个转动

自由度组成的四自由度的机器人。该机器人有四个肢体，包括两个相邻的PRU肢体和两

个相邻的SPS肢体，它把基地跟移动平台相连接。使用约束螺旋理论，对机械手进行的

运动和约束进行了分析，并进一步对其配置进行了详细讨论。机械手可开发4轴并联机

床，如阻尼器，振动栓等等。

索引术语：并联机器人，螺旋理论，奇异性。

1简介

并联机器人通常由几个连接四肢或并联腿的固定基地的移动平台构成。一般而言，

并联式机器人拥有多项优点，包括高刚度，高精度，高负荷。因而被广泛应用于诸如工

业机器人，微机器人，虚拟轴并联机床等领域。少自由度并联式机器人可以对他们的同

行提供一些有吸引力的优势，在欠驱动元件方面，成本低，结构紧凑，控制简单。因此，

他们有较高的实践价值和更广泛的应用前景。

各种各样的2T2R并联机器人已经在文献中提出了。合成的2T2RTPM的类型以螺旋

理论为基础已经被调查出来了。与2T2R的PMS可以被看作是4轴并联机床样机一样，

为船舶在航行阻尼装置开发和作物收获机振动筛等。

在这篇论文中，提出了一种新型4自由度的并联机器人。它有两个水平和旋转的自

由度。该机器人通过两个相邻的PRU肢体和两个相邻的SPS肢体把基地跟移动平台相连

接。根据螺旋理论，对机械手的自由度和约束进行了研究，并对四个奇异的结构进行了

讨论。

2机械手的体系结构描述

2RPU-2SPS机械手的结构

2

在这里提出的新的机械手的几何结构如图所示。1，其中一个移动的平台是以一个

固定的基地连接四个肢体（或腿部）。第一个肢体是R1（⊥P1）//U1的，第二个R2

（⊥P2）//U2，第三个中S1-P3-S3和第四个S2-P4-S4，从底部到平台序列，其中

R,P,U和s分别表示旋转，棱柱状，普遍和球节点。符号“⊥”，和“-”代表

被邻近关节轴垂直，互相平行或随机。值得注意的是，第一和第二部分肢体的RPU是连

接和共面的，U1的关节轴1是共线的轴三U2的关节部位。此外，该轴2U1的关节的轴

与关节轴U2的4的R1R2的轴相互平行。通过两个RPU是链形成的平面联合P1和P2

可以滑动。

2机械手的运动特性分析

A约束分析

机械手包括四个肢体。对机械手的四肢所有约束进行了分析与研究。以螺杆上的理论

为基础，对所有的肢体约束进行详尽的分析。

1）约束分析第一个和第二个肢体

第一和第二肢体是RPU运动链，这将特别在下面的部分进行分析。

图2RPU肢体

第一个肢体是从图2所示的机械手中分离出来的。作为螺钉系统的依赖程度无关的

参考框架，地方坐标系O型xyz是连接到U1的联合中心的普遍点，X轴的选择是共线到

U1的联合轴，Y轴是共线到U1的联合。Z是由右手法则定义的轴。L为U1的联合与中

心点和R1的联合中心点的距离，α为P1的关节之间的轴和Z轴的夹角。该R1P1U1肢

体的运动螺钉系统可以表示为：

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