论文摘要
并联机器人具有结构刚度大、承载能力高、运动精度高以及运动逆解简单等许多串联机器人所没有的优点,近年来引起了机器人研究者的高度重视。自1965年,Stewart提出一种新型6自由度的空间并联机构以来,经过40多年的不断改进和发展,Stewart平台已经演变出不同运动学原理和结构的空间并联机构,并在科学研究和工业领域得到了广泛应用。本文以改进的Delta并联机器人为研究对象,首先介绍了并联机构的国内外发展现状及应用状况,阐述了课题意义及背景。主要完成了以下几个方面的工作：利用齐次坐标变换矩阵,推导了该并联机构的位置反解,求解过程避开了解析运算和复杂的数学推导,并在MATLAB软件下编写了反解计算程序。对该并联机构进行了运动性能分析,包括机构的工作空间分析、奇异性分析、灵巧性分析。其中在机构奇异性分析时,分别使用了代数法中的矢量分析法和机构可操作度指标。本文提出了一种适用于改进的Delta并联机构参数优化的方法,在本文中使用能反应点与工作空间边界相对位置的点的权的相关概念建立了目标函数。在求解目标函数的最优解时,使用了遗传算法(GA)。在虚拟样机仿真软件ADAMS中建立了该并联机构的参数化模型,分析ADAMS环境下建立的参数化模型时,只需要改变设计变量值的大小,虚拟样机模型即可自动更新。应用ADAMS软件提供的点驱动、样条函数和测量等功能对该并联机构的位置反解和本文中提及的参数优化方法的有效性和正确性进行了验证。