一种具有符号运动学、奇异性辨识与工作空间确定的新型部分解耦平移并联 manipulator
机器人学
2021-06-09 v1
摘要
本文基于基于位置与方向特性（POC）方程的并联机构（PM）拓扑设计方法，提出一种新型三自由度（3-DOF）平移并联 manipulator（TPM）。所提 PM 仅由低 mobility 关节与驱动移动关节组成，并研究了三个重要的运动学问题。第一方面涉及 TPM 的几何建模及其拓扑特性（如 POC、自由度与耦合度），由此可便捷获得其符号正运动学解。此外，无需雅可比分析即可直接评估输入输出运动的解耦特性。随后，基于逆运动学辨识 TPM 的奇异构型，其中奇异曲面通过基于 Gröbner 消元运算实现可视化。最后，以几何方法评估 TPM 的工作空间。与著名的 Delta 机器人相比，该 3-DOF TPM 具有更少的关节与连杆，降低了结构复杂度。其符号正运动学与部分解耦特性将简化路径规划与动力学分析。该 TPM 可用于加工大型工件。
引用
@article{arxiv.2106.04337,
title = {A novel partially-decoupled translational parallel manipulator with symbolic kinematics, singularity identification and workspace determination},
author = {Huiping Shen and Yinan Zhao and Ju Li and Guanglei Wu and Damien Chablat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04337},
year = {2021}
}