并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源及應(yīng)用

并聯(lián)機(jī)構(gòu)（ParallelMechanism)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上開(kāi)環(huán)運(yùn)動(dòng)鏈連接靜平臺(tái)和動(dòng)平 臺(tái)，并且具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度的閉環(huán)機(jī)構(gòu)，它是機(jī)構(gòu)學(xué)的一個(gè)重要分支。

人類(lèi)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研宄可以追溯到十九世紀(jì)初期。1813年，法國(guó)學(xué)者CaUchyt16R4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的相關(guān)理論進(jìn)行了初步研宄。1928年，Gwinnett[17]提出了基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的娛樂(lè) 裝置。1934年，美國(guó)工程師Pollard[18]提出了一種用于汽車(chē)噴漆的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。1947年， 英國(guó)人Gough—發(fā)明了六自由度輪胎檢測(cè)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)（如圖1-1)。該并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以模擬 飛機(jī)著陸時(shí)輪胎的實(shí)際工況，1954年，在伯明翰Dunlop工廠正式投入使用，直到2000 年才退出了歷史舞臺(tái)，并在當(dāng)時(shí)被送入英國(guó)國(guó)家科學(xué)和工業(yè)博物館。1965年，英國(guó)工程師Stewart™對(duì)Gough所發(fā)明的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)學(xué)意義上的研究，并將其應(yīng)用推廣。 首次，提出了六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)飛行模擬器，該飛行模擬器是一個(gè)三角形的運(yùn)動(dòng)平臺(tái), 由6個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)，可以模擬6自由度的空間運(yùn)動(dòng)。

二十世紀(jì)末，許多學(xué)者對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用的研究產(chǎn)生了極大地興趣。1978年，澳大利 亞學(xué)者Himt[21]教授，首次提出把Stewart機(jī)構(gòu)（如圖1-2)應(yīng)用于機(jī)器人操作器。從此， 形成了一種新的六自由度并聯(lián)機(jī)器人，并于1979年應(yīng)用于裝配機(jī)器人，Stewart機(jī)構(gòu)被 成功應(yīng)用于步行機(jī)器人等領(lǐng)域。1988年，法國(guó)學(xué)者J.P.MERLET將線幾何分析法應(yīng)用于 并聯(lián)機(jī)構(gòu)研宄，并成功研制出INRIA并聯(lián)機(jī)構(gòu)原理樣機(jī)。美國(guó)學(xué)者Fariborz Behi對(duì)新 型的3-PRPS六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研宄，并得到了其逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的解析解和正向運(yùn) 動(dòng)學(xué)的數(shù)值解[22]。瑞士洛桑工學(xué)院的Clavel第一次提出Delta并聯(lián)機(jī)器人。1994年，美 國(guó)Ingersoll和GIDDING&LEWS兩家公司在芝加哥機(jī)床國(guó)際博覽會(huì)上，展出了“六足蟲(chóng)” 和“變異型”的“VARIAX虛擬軸機(jī)床”。

在國(guó)內(nèi)，1991年，燕山大學(xué)的黃真教授成功研制出我國(guó)第一臺(tái)六自由度并聯(lián)機(jī)器人, 次年，研制出6-RST型柔性鉸鏈并聯(lián)式六自由度機(jī)器人誤差補(bǔ)償器。分別于1989年、 1997年和2006年出版了《空間機(jī)構(gòu)學(xué)》、《并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)理論及控制》和《高等空 間機(jī)構(gòu)學(xué)》等具有很高影響力的專(zhuān)業(yè)著作。1998年，東北大學(xué)成功研制五軸聯(lián)動(dòng)三桿并 聯(lián)機(jī)床。2013年，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究所研制出我國(guó)首臺(tái)3D打印并聯(lián)機(jī)器人。

并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜是一個(gè)多自由度、多變量、多參數(shù)耦合的非線性系統(tǒng)[23]。但 是，并聯(lián)機(jī)器人擁有非常廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，己經(jīng)在數(shù)控加工中心（如圖1-3)、醫(yī)療機(jī)器 人（如圖1-4)、運(yùn)動(dòng)模擬器、對(duì)接機(jī)構(gòu)、天文望遠(yuǎn)鏡、力傳感器、水下機(jī)器人、風(fēng)洞試 驗(yàn)機(jī)器人、繩索機(jī)器人、微操作機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用， 并己經(jīng)滲透到人類(lèi)生活的方方面面。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并聯(lián)機(jī)器人的相關(guān)理論 正在不斷完善，必將在越來(lái)越廣闊的領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

本文采摘自“高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)械手臂分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！