发布时间 : 星期一 文章毕业论文-TA32镗削动力头设计—打印2更新完毕开始阅读
结论
表1 机器人分类表 分类名称 操作型机器人 程控型机器人 示教再现型机器人 数控型机器人 感觉控制型机器人 适应控制型机器人 学习控制型机器人 智能机器人
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。
1998年世界机器人技术会议上根据机械结构对工业机器人分成如下几类： (表2)
- 48 -
简要解释 能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。 通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示利用传感器获取的信息控制机器人的动作。 机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。 机器人能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经以人工智能决定其行动的机器人。 结论
表2 工业机器人分类
Robot Principle
从机构的角度来看，表2的机器人可以分为两类：串联机器人和并联机器人。前五种为串联机器人，后一种为并联机器人。打一个比喻，串联机器人运动原理就好像人单只手抓取物体运动，而并联机器人运动原理就好像多只手同时抓取物体运动，这两者都是人类对自身手的功能的延伸。当我们提取比较重的物体时，通常会采用两只手或多个人一起抓取物体。从这个简单的道理可知，并联机器人具有一些串联机器人所没有的优点。具体来说并联机器人相对于串联机器人有如下优点：
(1)承载能力大，刚度好；
(2)机器人的运动部分重量轻、可达到较高速度，动态性能好；
Axes Kinematic structure Workspace - 49 -
结论
(3)没有累积误差，具有较高的精度；
(4)驱动装置可以安放在机架或接近机架的位置； (5)并联机器人往往采用对称布局，各向同性性能较好； (6)运动学反解容易获得。
相对于串联机器人，其具有如下缺点： (1)工作空间小； (2)运动学正解难获得。
并联机器人的很多优点刚好是串联机器人的缺点，而并联机器人的缺点刚好又是串联机器人的优点，有些学者基于这一特点将并联机器人和串联机器人的关系定义为对偶关系。由于这种对偶关系，串联机器人和并联机器人之间在应用上不是替代作用而是互补作用，这也符合哲学意义上的对立统一原理，也正是由于并联机器人的出现，才扩大了机器人的应用领域。
1.3 并联机器人的发展历史
早在几个世纪前英国和法国的一些几何学者就对并联机器人机构的理论工作进行过探讨(llian Bonev的《并联机器人的真正起源》)，此后很长一段时间内很少有人涉及这一技术。现在所能了解到的是直到1928年James E. Gwi请一个娱乐设备的专利(图1-1)，并联机器人才又开始得到人们的关注。1938年Willard L.V. Pollard提出用并联机构设计汽车喷漆装置。Willard L.V. Pollard之子Willard L.G. Pollard也设计了一汽车喷漆装置并申请了专利，其得到专利的时间早于其父，另外他还在1995又申请了一个并联机构专利。
1954年Gough做了一台样机来检测航空轮胎，这台装置用了近半个世纪，最后于2001年被英国一博物馆收藏。
- 50 -
结论
1962年在美国费城富兰克林学会研究实验室工作的Klaus Cappel受命改善类似图1-5所示结构的七自由度并联振动系统的性能(其在水平方向不是三个驱动而是四个)，他注意到这种布置方式的一些缺陷，也独立地提出了类似Gough采用的布置方式的结构。后来美国出现的一些飞行模拟器就是以Klaus Cappel提出的并联机构为模型进行研制的，Klaus Cappel本人也参与了一些飞行模拟器的研制过程。
1965年Stewart在其论文“a platform with six degree of freedom”提出可以用这种平台作为飞行模拟器的运动产生装置，他的这篇论文对后来的并联机器人的研究产生重大影响，所以很多人将六自由度并联机构称为Stewart机构。
为克服串联机器人的很多缺点，澳大利亚机构学专家Hunt在1978年提出可以将六自由度并联机构作为机器人机构。1979年MacCallion和Pham首次用这种六自由度并联机构设计出了用于装配的机器人，从此拉开了并联机器人研究的序幕。Hunt应用空间机构自由度计算公式和螺旋理论，对这种并联形式的机器人进行了机构综合研究，给出了多种二至六自由度的并联机器人机构的基本形式。
此后虽有不少学者加入到并联机器人的研究行列中来，但研究的进展一直很慢，并联机器人技术的真正得到大发展是从八十年代末到现在的这一段时间。现在并联机器人技术不论从理论上还是从应用上都得到空前的发展，下面将对并联机器人的应用作介绍，其理论方面的研究进展将结合本文要研究的内容进行介绍。
1.4 并联机器人的应用
并联机器人往往被认为是高刚度、高承载能力、高速度、高精度的机器人，在许多领域得到应用。目前并联机器人应用的领域有：
- 51 -