基于螺旋理论的Delta并联机器人自由度分析

来源：机床与液压杂志2017年第5期北京时间：

作者：史振灵

单位：湖北长江大学工程技术学院机械系；湖北长江大学工程技术学院机械系

摘要：螺旋理论以其几何概念清楚，物理意义明确，表达形式简单等优势，常被用于分析机构的自由度。按照传统的GK（GrublerKutzbach）公式，能较容易地计算出串联机构的自由度，而对于一些特殊机构，尤其是含有闭环子链的复杂并联机构，往往无法便捷、正确地求解其自由度。为解决以上问题，以一种拓扑结构为〖BF〗［3R(4S)&1RUPU］+R〖BFQ〗型的Delta并联机器人为研究对象，对其4S闭环子链进行了等效运动副螺旋系的求解，并判别了机构的局部自由度以及公共约束；利用修正的GK公式，分别对原机构和等效后的机构进行了自由度的验证。结果表明：两种情形下的自由度数均为4，且自由度的性质为3平移1旋转，与实际设计相符。

关键词：螺旋理论;闭环子链;等效运动副螺旋系;自由度;公共约束

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51375095）