然并联机构有着其他机构不具有的优点但也不可避免的存在一些缺点具体来说是其运动空间相对较小、设计计算过程相对复杂、运动学正解比较困难等。
12六自由度并联机构研究概况
纵观近几年机构学的研究发展并联机构的应用领域越来越广泛。并联机构在其结构上的特殊性使它具有其他机构所不具备的特性这也是它发展迅速的原因之一间接证实了其具有较高的实用价值和广阔的应用前景更多的研究学者已经开始认识到了并联机构在众多应用领域的重要性因而并联机构的理论研究也受到了国内外众多爱好者的广泛关注。并联机构的研究和应用现在已逐渐趋于成熟最早的并联机构应用是Stewart【3】它是一个六自由度的运动平台正因为如此现在的六自由度运动平台已基本成熟。在众多六自由度并联机构中Stewart运动平台的构型最为典型且非常广泛。六自由度并联运动平台Stewart开始应用到飞行模拟器是在1965年从此也可以看出国外对Stewart并联平台机构的研究起步相对国内较早1986年美国俄勒冈州大学的学者Fichter制作出了电机驱动线性手臂【4】它的功能实现主要依赖Stewart运动平台。两年后Hudge
s和Tesar仿照电机驱动手臂原理制作出了并联平台式微操作机器人
它同样是采用Stewart运动平台作为其功能实现的承载平台【5】。1989年Kerr设计了并联平台式传感器【6】其并联平台也是Stewart运动平台正是因为对于Stewart运动平台的研究其研究领域变得越来越广泛。所以才有了1993年Nguye
提出的力矩传感器【7】它的工作原理便是参考Stewart平台的运动而设计的。次年在并联机构学领域便有了更大的突破其代表是美国Giddi
gsLewis公司研发的VARIAX虚拟轴机床它仿照Stewart平台实现的六个自由度的运动将其应用到机床中这是数控机床创新的里程碑。后来许多国家也相继研制了并联机床。
不同于国外学者对于并联运动平台研究的敏锐性国内学者在看到六自由度并联运动平台机构发展的广阔前景后才开始研究因而相比国外的研究起步较晚。我国首台六自由度并联机器人样机在1991年由黄真教授研制同年黄真教授又研制了一台用于微动机械领域的机器人误差补偿器。由此掀起了并联机构的研究热潮很多研究成果也在这一时期涌现出来包括1993年的六自由度微操作机器人【8】其驱动方式是压电陶瓷驱动也是模仿Stewart平台实现了六个自
由度的运动。这一成果将并联机构所能应用的工程领域极大的提高所以才有了
f1997年我国首台大型镗床类并联样机VAMIT1Y【9】如图11所示的研制成功该机床是由清华大学和天津大学合作研制的。各大高校r