步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合

陈佳丽; 许勇; 刘文彩

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.09.007

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步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合

理论研究 | 更新时间：2022-09-24

- 步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合
- Configuration Synthesis of Decoupled Parallel Mechanical Leg of Walking Machining Robot
- 机械传动 2019年43卷第9期页码：41-49
- 作者机构：
  
  1.上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海 201620
- 作者简介：
  
  陈佳丽（1992― ），女，江苏盐城人，硕士研究生，研究方向为并联机器人。
  许勇（1973― ），男，江苏南通人，博士，副教授，研究方向为并联机器人。
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.09.007
  中图分类号：
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陈佳丽,许勇,刘文彩.步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合[J].机械传动,2019,43(09):41-49.

Chen Jiali,Xu Yong,Liu Wencai.Configuration Synthesis of Decoupled Parallel Mechanical Leg of Walking Machining Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(09):41-49.
陈佳丽,许勇,刘文彩.步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合[J].机械传动,2019,43(09):41-49. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.09.007.

Chen Jiali,Xu Yong,Liu Wencai.Configuration Synthesis of Decoupled Parallel Mechanical Leg of Walking Machining Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(09):41-49. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.09.007.

摘要

结合螺旋理论、机器人的实际功能应用以及机械腿的运动变换矩阵，综合出了转动完全解耦、移动部分解耦的PUPR-PUPR-PRP,A,S机械腿构型。首先，分析了步行式加工机器人的功能应用，分析出机械腿在功能应用中需要的自由度；再根据自由度数确定了机械腿所需的支链数目及自由度在支链上分布；然后分析机械腿运动螺旋及约束螺旋，结合机械腿运动解耦的目的，得出使动螺旋来确定驱动螺旋，同时结合功能应用需求对机械腿支链进行了构型综合。根据支链间搭配原则及机械腿功能应用条件等，在综合出的支链中选取并确定机械腿初步构型。最后，先对机械腿单自由度关节副之间进行复合简化，分析简化后的运动变换矩阵，将第三条支链进行进一步改进，确定最终机械腿构型。

Abstract

A kind of fully rotational decoupled and partly translational decoupled mechanical leg (PUPR-PUPR-PRPAS) is synthesized by combining the screw theory, the practical function of the robot and the motion transformation matrix of the mechanical leg. First, the DOF of mechanical leg is obtained by analyzed the practical function of walking machining robot. Then, the number of branches and the distribution of DOF on branches can be obtained according to DOF. Next, the actuation screw is used to obtain the driving screw with the aim of movement decoupling by analyzing the kinematics screw and constraint screw of the mechanical leg. The configuration synthesis of decoupled parallel mechanical leg is carried out with the practical function of the robots. The branches are selected out in those obtained configurations according to the norm of functions and coordination to constitute the primary configuration. Finally, the compound simplification is carried out among single-degree-of-freedom joint pairs of mechanical leg, and the simplified motion transformation matrix is analyzed. The third branch is further improved to determine the final configuration of the mechanical leg.

关键词

步行式加工机器人加工模式步行模式解耦性运动变换矩阵

Keywords

Walking machining robotMachining modeWalking modeDecoupling performanceMotion transformation matrix

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