,机器人手臂至少要求有三个自由度。并且根据上述要求我们选择串联机构。机器人典型手臂结构及性能Typicalarmstructureandcapability根据计算、实验及实践可得,其中的圆柱坐标、SCARA型、直角坐标被认为是较好的结构形式,目前大多数医疗外科机器人采用这三种结构。如瑞士一种用于神经外科立体定向手术的机器人属于直角坐标结构;美国Zeus和Aesop机器人手术系统应用SCARA型;而ROBODOC辅助手术系统就属于圆柱坐标结构。手腕当被操作物体或工具有姿态要求时,就需要在机器人手臂末端联接实现姿态要求的手腕。为便于控制,减小姿态参数之间的干扰,根据所需要实现的操作来确定手腕关节的构型是非常重要的。根据并联机构具有刚度大,结构稳定,运动惯性小,精度高等特点,可以采用并联机构作手腕关节。二自由度手腕——串联机构三自由度——并联机构并联机构1965年,德国Stewart发明了六自由度并联机构,并作为飞行模拟器用于训练飞行员。1978年澳大利亚著名机构学教授Hunt提出将并联机构用于机器人手臂。1994年在芝加哥国际机床博览会上首次展出了称为“六足虫”(Hexapod)和“变异型”(VARIAX)的数控机床与加工中心并引起了轰动。串联机构与并联机构的对比基本特征串联机构并联机构设计思想沿笛卡尔坐标系的XYZ轴布置构件,串联连接,切削等负载不分摊承担不沿任何坐标布置构件,并联连接,切削等负载大致均匀分摊刚度低(弹性变形累积、构件除承受拉压力外还受弯矩、扭矩)高(刚度累积,构件之手拉压力)移动部件质量大(通常工件和工作台移动)小(通常工件和工作台不移动)动力学特性差,随着尺寸增加更加恶化好,甚至在尺寸增加时人能保持运动耦合只有少量耦合紧密耦合且非线性误差传播误差累积而放大误差平均二变小精度检定与校正相对简单,已有不少成果可借鉴复杂,研究成果极少坐标变换运算一般不需要需要
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