关于冗余并行运动机构的术语与几何学问题
机器人学
2026-04-13 v1 动力系统
摘要
并行运动机械（PKM）可以表现出运动冗余和驱动冗余。尽管运动冗余的含义已经为串联机械手臂阐明，但驱动冗余——仅在 PKM 中可能实现——在文献中被不同分类。本文提出一种针对通用冗余 PKM 的一致术语。引入一种配置空间（c-space）为核心的运动模型。阐述了 PKM 的运动冗余概念。区分了 c-space、输出奇点和输入奇点。强调 c-space 几何的重要性，指出通过冗余驱动方案可避免输入奇点。在区分不同 PKM 的驱动方案时，引入一种非线性控制系统，其动力学在 c-space 上演化。引入驱动度（DOA）作为独立控制向量场的数量，并将 PKM 分类为全驱动和受限驱动。将该 DOA 与自由度（DOF）关联，即可对驱动冗余进行分类。
引用
@article{arxiv.2604.09156,
title = {On the Terminology and Geometric Aspects of Redundant Parallel Manipulators},
author = {Andreas Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09156},
year = {2026}
}