机械工程学院机械设计系,第,10,章 开式链机构,2024年10月3日,第,10,章 开式链机构,串联式机器人,并联式机器人,机器人机构特点,10.1,机器人机构特点,1、传统的工业机器人一般是由机座、腰部（或肩部）、大臂、小臂、腕部和手部以串联方式联接而成的开式链机器人机构，也称为,串联式机器人,特点是：工作空间大、手腕关节灵活、各关节驱动解耦性好2、,并联式机器人,是由单开链或复合开式链用并联形式联接于动、静二个平台之间的一类并联机构所组成特点是：刚性好，结构稳定；承载能力大；误差小精度高；电机可置于固定平台,；,10.1,串联式机器人,由构件和运动副串联组成的开链称为单开链（,SOC）,开式链,10,.1.1 单开链机器人机构的结构分析,1、串联式机器人的组成：机身、臂部、腕部、手部等,日本安川六自由度关节型机器人,日本三菱五自由度关节型机器人,2、,串联式机器人操作器的自由度,串联式机器人操作器的自由度数目,F,等于操作器中各运动部件自由度的总和,b）,腕部,a）,关节型串联机器人,3、串联式机器人操作器的结构分类,直角坐标型机器人,（1）直角坐标型,（2）圆柱坐标型,圆柱坐标型机器人,（3）,球坐标型,球坐标型机器人,（4）,关节型,关节型串联机器人,10,.1.2 单开链串联式机器人机构的运动学,一、单开链串联式机器人机构运动学研究的主要问题：,1运动学的正解、反解；,2机器人的工作空间；,3机器人解的存在性；,4机器人多重解。
二、平面二构件关节型串联机器人操作器,平面二构件关节型机器人,三、平面三构件关节型串联机器人,平面二构件关节型机器人,10,.1.3 单开链串联式机器人机构的工作空间 及奇异位置分析,一、工作空间分析,1平面二构件关节型串联机器人操作器的工作空间分析,2平面三构件关节型串联机器人操作器的工作空间分析,二、,奇异位置分析,操作器关节速度：,机构是否有奇异位置存在，可通过对雅可比矩阵是否可求逆来加以判断一）多项式插补,三、机器人轨迹规划,机器人多项式插补轨迹规划,（二）关节空间中的轨迹规划,关节空间轨迹规划,（三）直角坐标空间中的轨迹规划,直角坐标空间规划轨迹,（,四）圆弧插补,两点间圆弧插补,直线间圆弧插补,10,.2,并联式机器人,Stewart,并联机构原理简图,Delta,并联机器人的原理简图,。