8-UPS并联机器人的工作空间求解

8-UPS并联机器人的工作空间求解

王 伟， 许 勇， 王 鑫， 孙峰磊

【摘 要】为了满足自动化大作业空间的生产需求，提出了一种面向大型工件加工(如机翼铆接)和大作业空间的工业机器人概念——8-UPS并联机器人。提出了8-UPS并联机器人整体及支链构型，支链中低副等价支链的巧妙配置确保了机器人的步行功能，通过逆运动学模型求解了驱动杆长变化，同时基于三维搜索法，用Matlab求解了并联机构加工状态下的工作空间, 并利用姿态工作空间分析了并联机构杆长对工作空间的影响。研究发现，工作空间的截面积沿z轴方向是先增大后减小，空洞则逐渐消失，当z=2 700 mm时,动平台工作空间的面积达到最大值；随着最小杆长的增加，转动中心在垂直空间的范围逐渐增大，这样可以保证并联机器人有足够的加工空间。 【期刊名称】实验室研究与探索 【年(卷),期】2016(035)007 【总页数】6

【关键词】大作业空间； 并联机器人； 逆运动学； 工作空间

0 引 言

随着我国适龄劳动力减少、成本急剧上升，产业转型升级的逐步推进，以工业机器人为代表的智能装备需求已迎来爆发期。传统串联工业机器人(或机械手)可结合制造主机或生产线构成自动化系统，完成焊接、喷涂、搬运、装配等多种生产作业。然而，当面对10 m级乃至更大尺度的工件或者广域分布的多个加工工位时，传统工业机器人就力不从心了，这样催生于“机械手+移动平台”概念的移动式作业机器人(多为轮式、履带式或腿式)就应运而生。