,,,,,,,,,,,,,把空间平移和旋转结合在个对应机械手内,绕轴转动的自由度具有灵活性。从实用角度,此设计使用与对应机床。由于少于自由度的对应机械手有低的可动度和好的适应性,越来越多的对应机床被作成混合结构,例如,和机床,他们都是基于自由度对应机构。在将来,所提出的对应机械手将被应用与设计混合对应机床。该对应机构也能用于工业机器人,运动模拟器,或微机器人。图显示的设计,是约束过的,也就是说,加工的零件必须是高精度的。然而,球铰链可用容易加工的,精度较高上午转动铰链来代替。新空间自由度对应机械手的逆运算逆运算即用输出平台的坐标计算输入变量的坐标。运动模型见图。输出平台的个顶点用表示。基础平台的个顶点用表示。固定球型参考系,原点在边中心,轴垂直于基础平面,轴沿,。另个参考系,称为顶架原点在边的中心,轴垂直于输出平台,轴沿,。个连接杆的长度,相等,为,有时不等于,。假定,运动平台的笛卡儿参考系原点坐标在是已知的,即式中方向由矩阵给出,式中,角度是输出平台对轴的转角。在参考系的坐标用向量表示,向量用基础铰链在参考系的位置向量定义,向量在参考系可写为,那么,对应机械手的逆运动能用下列限定公式求解,,因此,对于给顶的机械手,给顶的运动平台的方向值,需要的驱动器输入可从公式直接计算出,从公式,可以看出对于个对应机械手的给顶方位。有个逆运算解。为了得到如图的逆结构,公式中的三个符号都应该取其他对应机构新自由度平移平台图显示个新自由度平移平台,图是他的运动简图。基础,运动平台,运动平台有两条样的退。每个腿包含个平面杆平行四边形。第个腿有四个杆第二个腿有四个杆,。每个平面杆平行四边形结构,运动平台对于基础有两个平移自由度。系统是过约束的,因有个平面杆平行四边形杆,就能实现个刚体仅有自由度,用两个平面杆平行四边形杆,是为了增加系统的硬挺行和保持对称性。该机构正被用于与齐齐哈尔第二机床厂的合作开发新型轴机床。图图平面自由度系列对应机构图显示该机构运动平台有两条腿。右边的腿,下部与转动铰链连接,上部与被动转动铰链连接。被动铰链通过棱柱铰链与基础连接。左边的腿,完全不同于右边的,是个可变的四边形,其边是可伸缩的,目的是变更运动平台的方位。四条边,通过转动铰链互相连接。四边形与基础的连接是靠棱柱铰链。该机构正被用于与江东机床厂合作开发新型轴机床。结论这篇论文给出了对应机械手和其自由度的定义。讨论了三种类型的新对应机械手,新空间自由度对应机械手,新兴自由度平移平台,自由度平面系列对应机构,这些设计的后两个正被机床工业的开发设计所采用。,,,,,,具有或个自由度的对应机械手,。,。引言允许个刚体可相对于固定底座运动的机构,在许多领域扮演着许多非常重要的角色。个刚体可以有几个平移和旋转与动,该平移和旋转与动称为刚体的自由度。刚体的自由度最多个。也就是说,对于个互相垂直的坐标轴的个平移,和个旋转。个机器人包含个系统,用以控制末端受动器的数个自由度。最近几年,有证据显示,工业机器人,因其灵活性,在应用上得到了推广。然而,普通的机器人却不能用来完成些任务,因此,最近为了工业上的使用,其他类似的机构,包括对应机械手得到了发展。种对应机械手,即个由几个连接杆构成的封闭环机构,通常包含个运动平台,若干下肢或腿,后者把运动平台连接到固定基础上。通常,下肢的数量等于自由度的数量。个下肢受个驱动装置控制,所有的驱动装置安装在固定基础上或其附近,对应机械手有时也称作平台机构,因为外部载荷能被各驱动装置分担,对应机械手具有较大的承载能力。它常用于要求精度高,刚性好,和承载能力大的场合,他们在航天和航行模拟器上都得到了广泛的应用,在机床工业的知名度也越来越大。图对应机械手概念的提出可追溯到年,那时,高夫创立了有个封闭环的运动机构的基础原理,在那时,是为了在测试轮胎磨损时,控制运动平台的位置和方向。在年,他创立了个模型图,在该模型里,受动器是个六角平台。他的个顶点,分别以球型铰链形式,与连接杆相连。连接杆的另端,以通用的铰链连接,连接到基础上。个线性驱动装置可调整连接杆的长度。斯图尔特,在年,设计了个平台机构,作为个飞行起模拟器图,在其中,受动器是个三角平台,它的顶点同样,用球型铰链连连接杆,连接到支持机构上,每个支持机构喊又个支撑杆,支撑机构是三角形布置。在年,亨特,以空间对应机械手为例,对对应机械手的运动机制做了体统的研究。从那时起,又有很多人多次对对应机械手记性了广泛的研究。直到如今,所研究的大多数是自由度对应机械手,他们都有个可伸缩的下肢。这些对应机械手具有高的刚度,低惯性,大的承载能力。然而,他们受到有限使用空间的限制,和难于设计的困扰。而且,对他们的运动也很难进行分析。因此,在工业领域,人们越来越关注少余个自由度的对应机械手。这篇论文引入了对应机械手的概念,机器分类。几扫了种新对应机械手,新空间自由度对应机械手,新自由度平移平台,新平面自由度系列对应机构。对应机械手的定义对应机械手由个具有个自由度的受动器,基础组成,基础和受动器之间用或个独立运动连接杆相连,驱动器担负驱动任务。这些机构有下列特性至少有个连接杆支持受动器,每个连接杆至少陪有个简单的受动器。驱动器的数量与受动器的自由度的数量相等。当受动器自锁时,机械手的可动度为零。对应机械手因下列原因引起人们的兴趣载荷可被分配到多哥连接杆上。需要数个驱动器。驱动器自锁时,机械手停止运动,停在原来的位置不动,从使用的安全角度讲,这是很重要的。对应机械手,因其连接杆的数量完全等于受动器的自由度的数量,即对应而得名。机构的自由度机构的自由度是所需的独立参数,或输入的参数,目的是为了定义机构的结构。然而,如亨特和所说可动度的准则是很难定义的。典型的可动度公式忽略了些自由度。现在,人们仍在使用的公式式中可动度螺钉系统顺序数对于平面和球型的运动对于空间运动连接杆的数量,包括框架铰链的数量第个连接杆的自由度对应机械手的分类个刚体有个自由度,对应机械手的自由度在到之间。自从第个机械手设计开始,又推出了许多个有到个自由度的机械手。对文献所记载的个驱动装置的调查显示,个自由度的对应机械手占,个自由度的占。,个自由度的占,个自由度的占,余下的为个自由度的。自由度对应机械手大多数现存的个自由度的机械手是平面的,有个平移自由度。这样的设计采用棱柱状的能移动的铰链。提出了个不同的组合。驱动器系统在地上的有个,如图所示。没有被动的棱柱铰链,任何个驱动器也不承受另个驱动器的重量。图自由度对应接携手有许多自由度的机械手。这里只举几个典型的例子。图,平面移动铰链对应机械手。运动平台有个平面自由度,沿轴的平移和轴的旋转。图,球面的铰链连接杆对应机械手。三个铰链连接杆汇交于点。机构上任何点的运动是绕共同焦点的旋转。图,机械手,由亨特设计,有综合的自由度,很难定义。图,机械人,由设计,由公司和,以的名字推向市场,在工业上得到了广泛应用。图,有被动腿的机械手的例子,运动平台有条腿,第条腿是被动的,也是主要的,决定运动平台的运动,例如,本图显示的球坐标对应机械手。该对应机械手被大学的用于机床设计。图自由度对应机械手对于个自由度全对应机械手。把这些值代入公式,得出,即每个腿有的自由度。因此,实际上,不可能有自由度的全对应机械手。早期的自由度机构并不是全对应机械手,也就是说,机械手的每个连接杆配有两个驱动器或者有被动约束。自由度对应机械手自由度全对应机械手的,所以,实际上,不可能有自由度的全对应机械手。由提出的自由度对应机械手,实际上包含个对应机械手自由度对应机械手自由度对应机械手是最流行的,并得到广泛的研究。图显示的是个典型的自由度对应机械手。大多数自由度对应机械手都有个可伸缩的下肢。这些对应机械手具有高的刚度,低惯性,大的承载能力。然而,他们受相对小的可用空间限制和难于设计的困扰。而且,对它们的运动很难进行分析。也有些奇特的链机械手,这些机械手被个平面机构驱动,例如,杆机构或杆机构,或每条腿有两个驱动趋的,通常有条腿。图对应机械手的评价高夫在年建立了如图所示的,有封闭环的运动机构的原理之后,推出了许多自由度数量和类型不同的对应机械手。图的结构是年由设计的。图所示的通用机械手,从理论上讲,他的个腿可以任意布置,设计成各种各样的自由度对应机械手,例如,图所示的,条腿按配置,结构紧凑,可用在微观系统。图所示的,是机械手按规定的方向运动自如,在工业上应用广泛。图所示的通用机械手,类似于提出的,每对的两条腿互相平行。即使每对的两条腿的输入是相同的,机械手自由度的数量也是不同的机构不同所致。与此相当的机械手显示在图。该机械手输出的是个平移,几乎是机器人的初型。驱动的连接杆可以按众所周知的,如图所示的,快速机器人的布置。有几个变体,例如,机构,机器人,如图所示的,也是平移自由度对应机器人之。虽然机器人与样,也有个平移,准确的说,他不是的变体。它们的设计观念是不同的,机器人是用来处理链的问题的第个设计。另个平移自由度对应机器人是由以群论为基础设计的。这些设计观念对设计新机械手提供了新的想法,后续的工作是,设计出把平移和旋转结合在起的,自由度少于个的机器人。例如,有不多的空间自由度机器人,把两个空间平移和个旋转结合在起,如下节提出的。图新空间自由度对应机械手。新空间自由度对应机械手的结构新空间自由度对应机械手,如图所示,包含基础板运动平台等腰三角形腿铰链和被动和被动