3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真(7)

3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真

南京理工火学硕士学位论文３－ＲＲＲ并联机构虚拟样机设计与仿真

卡紧等一系列工作。并联机构作为操作机的一个典型应用是并联机床。１９９４年在芝加哥国际机床博览会（ＬＭＴＳ’９４）上首次展出了称为“六足虫”（Ｈｅｘｐｏｄ）和“变异型”（ＶＡＲＩＸ）的数控机床与加工中心并引起了轰动，被媒体誉为“机床结构的重大革命”、“二十一世纪的数控加工装备”。从此并联构型装备一直是制造业的研究热点之一。此后，各主要工业国家都投入了大量的人力和物力进行并联机床的研究与开发。此外，并联机构可广泛用于医学、天文学（如图１．１．２）、微动机构等各方面。

特别要提出的是，球面３自由度并联机构及空间３自由度并联机构也都有很重要的应用。如平面３自由度并联机构，不仅作为一般并联机构，还是首选的最适合做微型机构的机型。球面３自由度并联机构在机器人上作为肩关节、腕关节，在其它领域也有很多应用，如航天器的地面跟踪天线等。

１．１．２国内外并联机构的研究现状

并联机构由最初的Ｓｔｅｗａｒｔ平台不断发展，到今天已形成了一个庞大的体系。近年来，随着应用的深入和研究手段的加强，并联机构的分析研究已经成为机构学者的热门课题。各国机构学者争相在各类刊物上发表文章，他们的研究从低级机构到高级机构，不断深入。国内一些高校和科研机构在机构的结构分析、位置分析、运动动力分析、机构的运动性能等方面作了大量深入的研究，对多种组合自由度下的并联机构进行了大量的研究工作。如燕山大学的黄真教授主持编写了《并联机器人机构学理论及控制》【１】一书，推进了并联机构学的研究和发展。又如清华大学精密仪器系汪劲松主持的课题组，在数学机械化思想的指导下，对机构学和数控技术中的一些基础理论及关键技术进行了研究，取得了突破性的进展。还有如哈尔滨工业大学、东北大学、北京理工大学、中科院沈阳自动化研究所等单位都在并联机构的基础理论方面取得了研究成果并推动了其产业化的进程。

目前，国际学术界和工程界对研究与开发并联机构非常重视，并于９０年代中期相继推出结构形式各异的产品化样机。工业发达国家在这个领域都加大了支持力度，制定了相应的研究计划：ＮＡＭＴ计划，由美国ＮＩＳＴ支持的ＮＡＭＴ并联机构研究小组主要进行三方研究：并联机床性能研究和评价、远程控制技术和满足各种需求的仿真研究。ＡＣＲＯＢＡＴ计划，目标是基于ＳＳＭ结构开发一台名为ＡＣＲＯＢＡＴ的样机，从机床和精密零件装配两个方面，进行机器应用的各种评价试验。ＰＡＲ．ＴＨＥ．ＮＥＴ（Ｐａｒａｌｌｅｌｍａｃｈｉｎｅｓｔｈｅｍａｔｉｃｎｅｔｗｏｒｋ，并联机器主题网络）由欧洲发起，目标是在工业界和科研单位之间建立合作关系，在机床和机器人领域共同致力于并联构型装备的研究和开发。ＲＰＢＯＴＯｏＬ计划由欧盟委员会投资，目标是针对整个欧洲进行并联机构装备的基础研究，重点是针对机器构型和特殊铰链设计的软件工具开发、测量标定技术、专用

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