页数：22页文件大小：1.46 MB来源： 机械原理及设计ppt课件
本课件以机器人机构为主线：对比串联式与并联式机器人的特点，给出串联机器人的组成、自由度与四类结构形式，讨论运动学正反解、工作空间与奇异位置判断，并介绍轨迹规划与典型并联机构。
本页为第10章「开式链机构」封面，标示本章主题与篇章起始。
1、传统的工业机器人一般由机座、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、并联式机器人由单开链或复合开式链用并联形式联接于动、静两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），即开式链。
串联式机器人的组成：机身、臂部、腕部、手部等。典型产品有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。
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。
串联式机器人操作器结构分类（1）直角坐标型机器人：由三个相互垂直的移动关节组成。
（2）圆柱坐标型机器人：由一个回转关节与两个移动关节构成，工作空间呈圆柱形。
（3）球坐标型机器人：由两个回转关节与一个移动关节构成，工作空间呈球面形。
（4）关节型串联机器人：各关节均为转动关节，动作灵活、工作空间大，是工业机器人最常用的结构形式。
10.1.2 单开链串联式机器人机构的运动学研究的主要问题：
本页分析平面二构件关节型串联机器人操作器的运动学，给出其位置与速度的求解。
本页分析平面三构件关节型串联机器人的运动学，给出其位置与速度的求解。
本页分析平面二构件关节型串联机器人操作器的工作空间，给出末端可达范围。
本页分析平面三构件关节型串联机器人操作器的工作空间，给出末端可达范围。
操作器关节速度与末端速度之间由雅可比矩阵联系；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。
三、机器人轨迹规划（一）多项式插补：用多项式函数描述机器人关节或末端的运动规律，实现轨迹规划。
（二）关节空间中的轨迹规划：直接在关节变量空间内规划各关节的运动规律，再映射到末端。
（三）直角坐标空间中的轨迹规划：按末端在直角坐标空间中的位姿要求规划轨迹，再反解为关节运动。
（四）圆弧插补：包括两点间圆弧插补与直线间圆弧插补，用于实现末端圆弧轨迹。
10.2 并联式机器人：本页给出 Stewart 并联机构原理简图，其由动、静平台与若干并联支链组成。
本页给出 Delta 并联机器人的原理简图，该机构刚度高、惯量小，适用于高速拾放作业。
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