平面3-RRR柔性并联机器人实验研究的开题报告

3—RRR交错轴型平面柔性机构设计与分析文章利用柔性铰链替代刚性铰链的设计方法，结合3-RRR型平面平台的刚性结构图设计了一个新的3-RRR型平面柔性平台，并运用平面二自由度并联机器人运动学正解方法，对该型平台进行运动学正解的理论分析。

在获得正解结果的基础上，结合有限元仿真分析，对所得输出位置结果进行验证，在满足误差？芨10%的情况下，证明了有限元分析结果与理论结果是一致的，且该模型可做位移或平面力传感器使用。

文章所做的研究也为新型多自由度平面型柔性平台的运动学分析提供借鉴。

标签：柔性铰链；3-RRR型平台；运动学分析；有限元分析1 绪论随着微纳米科技的兴起与不断发展，具有高精度的精密定位机构在近代科学的研究领域和尖端工业生产中扮演着重要的角色。

由弹性元件构成具有低误差、无摩擦、空间小等优点的柔性机构，逐渐引起了微精密工程设计人员的广泛关注。

少自由度并联机器人由于其驱动元件少、造价低、结构紧凑、误差小、精度高等优点。

近年来平面柔性平台的应用成为机构学领域中研究的热点。

具体应用[1]包括：扫描探针显微镜和计量仪、纳米探针扫描、内存存储器、硬盘驱动器及生物成像等设备。

文章以3-RRR型平面柔性平台为研究对象，利用二自由度平面机构的运动学[2]知识对其进行运动学正解的理论分析，得出输入位移与输出位移之间的关系。

再结合柔性铰链、伪刚体模型[3]的知识，将3-RRR型平台三自由平台中的转动副用交错轴柔性铰链进行替换，得到所需柔性机构。

并利用有限元分析[4，5]对运动学正解进行验证。

而且文章所设计的平台可以采用转动电机驱动，结构简单。

2 3-RRR平面柔性机构并联设计利用柔性铰替代刚性铰的方法进行柔性平台的设计。

所采用的刚体模型结构为平面3-RRR并联平台刚性机构，结构简图如图1所示。

将每个刚性转动副都换成柔性转动铰链，而柔性铰链的选取有很多种类型，如交错轴柔性铰链、裂筒式柔性铰链、车轮式柔性铰链、直角型柔性铰链、正圆型柔性铰链及三角型柔性铰链等。

柔性机械手开题报告柔性机械手开题报告一、引言柔性机械手是一种具有高度灵活性和适应性的工业机器人，其采用柔性材料和先进的控制系统，能够模仿人类手臂的运动方式，实现复杂的操作任务。

本开题报告将探讨柔性机械手的原理、应用领域以及研究意义。

二、柔性机械手的原理柔性机械手的核心原理是利用柔性材料和关节传动机构实现机械手的运动。

相比传统的刚性机械手，柔性机械手具有更好的柔顺性和适应性。

柔性材料能够在受力时发生形变，从而使机械手能够更好地适应不同形状和尺寸的物体。

关节传动机构则通过控制电机的转动实现机械手的运动。

三、柔性机械手的应用领域柔性机械手在许多领域都有广泛的应用。

首先，在工业制造领域，柔性机械手能够完成一些繁琐、重复性高的工作，如装配、搬运等。

其次，在医疗领域，柔性机械手可以用于微创手术，通过小切口实现手术操作，减少患者的痛苦和恢复时间。

此外，柔性机械手还可以应用于危险环境下的作业，如核电站、化工厂等，减少人员伤害的风险。

四、柔性机械手的研究意义柔性机械手的研究具有重要的意义。

首先，柔性机械手能够提高生产效率和质量，减少人力资源的浪费。

其次，柔性机械手还可以应用于一些特殊环境下，如太空、海底等，完成一些人类难以达到的任务。

此外，柔性机械手的研究还可以推动机器人技术的发展，为人类创造更多的便利和福利。

五、柔性机械手的挑战和解决方案柔性机械手在实际应用中还面临一些挑战。

首先，柔性材料的选择和设计是关键。

不同的应用需要不同的柔性材料，如软体机器人需要具有良好的柔韧性，而刚性机器人则需要具有较高的刚度。

其次，控制系统的设计也是一个重要的问题。

柔性机械手需要精确的控制才能实现复杂的操作，因此需要开发高效、稳定的控制算法。

六、研究计划和方法本研究将采用实验和仿真相结合的方法进行。

首先，通过对不同材料的测试和分析，选择合适的柔性材料。

然后，设计并制造柔性机械手的关节传动机构，并进行实验验证。

同时，开发适用于柔性机械手的控制算法，并进行仿真验证。

3-RRRT并联机器人精度设计与运动学参数辨识的开题报告题目：3-RRRT并联机器人精度设计与运动学参数辨识的开题报告一、研究背景与意义机器人技术已成为当今世界最为热门和前沿的领域之一，尤其是在制造业和生产过程中扮演着越来越重要的角色。

而机器人的运动控制与精度设计是机器人工程中的重要问题，尤其是在高精度加工和装配中需要更高的运动精度和定位精度。

因此，对机器人的运动学参数辨识和精度设计进行深入研究，对提高机器人的运动精度和控制能力具有重要意义。

本研究基于3-RRRT并联机器人，旨在通过运动学参数辨识和精度设计的方法，提高机器人的运动精度和控制能力，实现机器人在高精度加工和装配领域的应用，对于相关领域的研究和发展具有重要意义。

二、研究内容和方法1. 研究内容（1）3-RRRT并联机器人的机构分析和建模；（2）机器人运动学参数的辨识和分析；（3）机器人精度设计并进行仿真验证。

2. 研究方法（1）基于3-RRRT并联机器人的机构特点，建立机器人的机构模型；（2）利用基于Kalman滤波的最小二乘法实现机器人的运动学参数辨识；（3）基于数学模型和仿真模拟验证机器人的精度设计。

三、预期研究成果和创新点本研究将设计完成一个具有较高精度的3-RRRT并联机器人，并通过运动学参数辨识和精度设计的方法，实现机器人运动精度的大幅提升，进而实现机器人在高精度加工和装配中的应用。

本研究的创新点在于：（1）利用基于Kalman滤波的最小二乘法实现机器人的运动学参数辨识，提高了机器人运动控制精度；（2）通过精度设计验证机器人在高精度加工和装配中的应用，具有一定的实际意义和应用价值。

四、研究计划本研究的计划如下：第一年：（1）进行机器人机构分析和建模；（2）分析机器人运动学参数的特点；（3）基于Kalman滤波的最小二乘法实现机器人的运动学参数辨识。

第二年：（1）设计机器人精度控制方法；（2）利用数学模型和仿真验证机器人的精度设计。

并联机器人机构分析与优化的开题报告一、选题背景和意义随着机器人技术的发展和普及，机器人在工业生产、医疗护理、家庭服务、军事应用等领域获得了广泛应用。

而机器人的核心部件之一——机构，其设计的好坏直接影响机器人的性能和使用效果。

在机器人机构设计中，机构优化方法的研究是提高机构性能和效率的重要手段。

本文针对并联机器人机构进行分析和优化研究，旨在有效提高并联机器人机构的工作效率和稳定性，以满足不同场景下的应用需求。

二、研究内容1. 进行并联机器人机构的基本结构分析，探究不同部件的作用和相互关系。

2. 通过对机构运动学和动力学特性的分析，并利用MATLAB等工具对其进行模拟和仿真，研究机构的动态性能和运动规律。

3. 针对已有的机构，从结构参数和运动参数两个方面入手，优化机构设计，提升机构性能。

通过设计不同的机构结构和连接方式，尝试提高机器人机构的稳定性和工作效率。

4. 对优化后的机构进行实验验证，通过实验数据分析获取机构的性能指标，分析结构优化的成效。

三、研究方法本文研究方法主要有以下几个方面：1. 理论分析：通过文献调研，查阅相关的理论资料，对并联机器人机构进行基本结构分析，了解机构的原理、特性和应用场景。

2. 数值计算：对机构进行运动学和动力学分析，通过MATLAB等数值计算工具进行模拟和仿真，研究机构的动态性能和运动规律。

3. 优化设计：通过结构参数和运动参数两个方面入手，设计不同的机构结构和连接方式，尝试提高机器人机构的稳定性和工作效率。

4. 实验验证：将优化后的机构进行实验验证，通过实验数据分析获取机构的性能指标，分析结构优化的成效。

四、研究预期成果本文的主要研究成果有以下几个方面：1. 对并联机器人机构进行分析，了解机构的基本结构、工作原理和特点。

2. 通过数值计算和仿真，研究机构的动态性能和运动规律。

3. 针对已有机构，进行结构和运动参数上的优化设计，提升机构性能，提高机器人的稳定性和工作效率。

3-RRRT并联机器人动力学及控制研究的开题报告1. 研究背景随着机器人技术的不断发展，机器人在工业、医疗和服务等领域得到了广泛应用。

并联机器人是一种能够完成高精度和大范围运动的机器人，被广泛应用于汽车制造、航空航天、医疗和科研等领域。

RRR型并联机器人是一种常用的结构，通过对其动力学性能的分析和控制研究，可以使机器人在不同场合下实现更为准确和高效的运动。

2. 研究内容本文主要研究RRR型并联机器人的动力学性能和控制方法，包括以下内容：（1）RRR型并联机器人的运动学分析：通过分析机器人关节的运动学特性，确定机器人的运动学模型。

（2）RRR型并联机器人的动力学分析：通过运动学模型建立机器人的动力学模型，并分析机器人的动力学性能，包括加速度、速度和力矩等。

（3）RRR型并联机器人的控制方法：根据机器人的动力学模型，设计机器人的控制程序，实现机器人的运动控制和姿态控制。

3. 研究方法为实现上述研究内容，本文采用以下研究方法：（1）建立RRR型并联机器人的运动学模型，并分析机器人的运动学特性。

（2）建立RRR型并联机器人的动力学模型，分析机器人的动力学特性，包括加速度、速度和力矩等。

（3）设计RRR型并联机器人的运动控制和姿态控制算法，并在Simulink环境下进行仿真验证。

4. 研究意义本文的研究意义在于：（1）增加对RRR型并联机器人动力学性能的认识：通过研究机器人的动力学性能，可以提高机器人的运动控制和姿态控制精度。

（2）为RRR型并联机器人的应用提供依据：通过本文的研究，能够更好地为RRR型并联机器人的应用提供依据，实现机器人在不同场合下的灵活运动。

（3）为机器人的控制方法提供参考：通过本文的研究，能够为机器人的控制方法提供参考，为机器人技术的发展提供支持。

3-PRRU并联机器人运动学设计的开题报告1.研究背景随着制造业的发展和高科技产品的普及，机器人技术的应用越来越广泛，机器人技术作为一种先进的工业自动化技术得到了广泛的关注和研究，机器人已经成为现代制造业中不可或缺的核心技术之一。

机器人的运动学设计是机器人的重要组成部分，对于机器人的性能和精度提高有着重要的影响。

2.研究目的本次研究旨在设计一种PRRU并联机器人的运动学模型，实现机器人的运动规划和运动控制，提高机器人的运动精度和工作效率，提高机器人的应用范围。

3.研究方法本次研究采用了以下方法：（1）PRRU并联机器人结构设计：根据机器人的使用需求和应用场景，设计并实现PRRU并联机器人的结构，包括机器人各个零部件的设计和生产。

（2）运动学建模：对PRRU并联机器人进行运动学建模，建立机器人的运动学方程和控制算法，实现机器人的运动规划和控制。

（3）仿真模拟：采用MATLAB/Simulink等计算机辅助设计软件，对PRRU并联机器人的运动学模型进行仿真模拟，验证机器人的运动规划和控制算法的有效性和可行性。

4.研究内容本次研究的主要内容包括：（1）PRRU并联机器人的结构设计：根据机器人的使用需求和应用场景，设计并实现PRRU并联机器人的结构，包括机器人各个零部件的设计和生产，并完成机器人的组装和调试。

（2）运动学建模：对PRRU并联机器人进行运动学建模，建立机器人的运动学方程和控制算法，实现机器人的运动规划和控制。

（3）仿真模拟：采用MATLAB/Simulink等计算机辅助设计软件，对PRRU并联机器人的运动学模型进行仿真模拟，验证机器人的运动规划和控制算法的有效性和可行性，优化运动控制算法，提高机器人的运动精度和工作效率。

5.研究意义本次研究的主要意义在于：（1）实现PRRU并联机器人的运动规划和控制，提高机器人的运动精度和工作效率，扩大机器人的应用范围和市场需求。

（2）提高我国制造业的发展水平和技术水平，加速机器人产业的发展，推动我国制造业向智能化、高端化的方向发展。

3-PRRU并联机器人的运动学分析的开题报告一、选题背景机器人技术在现代制造业中发挥了重要作用，它不仅提高了生产效率和品质，还减少了劳动力的使用，这对于企业来说是非常有利的。

机器人在制造业中的应用已经相当广泛，特别是在汽车、电子、医疗等行业。

然而，机器人的运动学问题一直是机器人控制的核心问题之一，因此，对机器人的运动学进行深入研究对于机器人技术的发展具有重要意义。

二、选题意义PRRU并联机器人是一种新型的运动机器人，它采用了高刚度和高精度的并联结构，可以在工业生产中完成复杂的运动控制任务，提高了生产线的灵活性和可操作性。

因此，对该类机器人的运动学问题进行深入研究，不仅有助于提高运动控制精度，还可以优化运动路径和提高运动速度，从而满足生产过程中的工业需求。

三、研究内容本文将主要研究PRRU并联机器人的运动学问题，包括机器人工具末端的运动学模型、逆运动学解法、基座标系和工具末端坐标系之间的转换，以及运动学仿真和控制方法等方面。

具体研究内容如下：1. PRRU并联机器人的结构和运动学模型分析；2. 建立PRRU机器人的逆运动学模型，解决机器人复杂控制问题；3. 确定机器人基座标系和工具末端坐标系之间的变换关系；4. 进行PRRU机器人的运动学仿真，并开展控制方法研究；5. 对研究结果进行总结，提出未来的发展方向。

四、研究方法本文主要采用理论分析和仿真方法，通过对机器人结构和运动学模型的分析，建立机器人的逆运动学模型，进而探究机器人的运动规律和控制方法。

仿真是为实验而进行的一种外部方法，利用计算机模拟机器人的运动过程，分析机器人的工作性能和控制策略。

五、预期成果1. 建立起PRRU机器人的逆运动学模型，实现机器人的动态控制；2. 确定机器人基座标系和工具末端坐标系之间的变换关系，实现机器人在不同坐标系中的运动控制；3. 实现机器人的运动规划和路径优化，提高机器人的工作效率和精度；4. 对研究结果进行总结，提出未来的发展方向，促进机器人技术的发展和应用。

第37卷第16期振动与冲击JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol.37 No. 16 2018柔性平面3-RRR 并联机器人耦合动力学及模态特性研究盛连超，李威，王禹桥，范孟豹，杨雪锋(中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221116)摘要：为了有效抑制柔性平面3-R R R 并联机器人柔性杆件的弹性变形，针对现有动力学模型复杂，不易求解，控制器设计困难等问题。

考虑刚柔耦合效应及两端集中转动惯量对柔性中间连杆的作用，确定柔性中间连杆的边界条件 为两端铰支并计算其振型函数。

考虑柔性中间连杆的主要振动模态及系统惯性力和耦合力的影响，在保证精度的基础上 建立系统简单实用的动力学模型。

将所建动力学模型分析结果与有限元分析软件（ANSYS)及模态试验结果对比，结果 表明，所建立动力学模型能够有效反映柔性平面3-R R R 并联机器人的主要振动模态，并能充分反映惯性力和耦合力对柔 性中间连杆动力学模型及模态特性的影响，同时此模型由于动态参数较少，方便依托动力学模型为基础的控制方案实施。

关键词：柔性并联机器人;ANSYS 仿真分析;假设模态法;耦合动力学模型;模态特性 中图分类号：TH112#TH113. 1 文献标志码：A DOI ：10.13465/j. cnki. jvs. 2018. 16.001A coupling dynamics and modal characteristics study on a flexible pltinar 3 -RRR parallel robotSHENG Lianchao ， LI Wei ， WANG Yuqiao ， FAN Mengbao ， YANG Xuefeng(School of Mechatronic Engineering，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221116，China)Abstract !This worl ^ aims at tlie problem of model solving and subsequent control dfficulties caused by complexityof the dynamics model of a flexible planar 3-RRRparallelrobotandeffectivelysuppressingtheflexible planar 3-RRR parallel manipulator . Firstly ，considering the rigid-flexible coupling between the rigid drive link and the flexible intermediate link and the influence of the momentary inertia at both ends on the flexible intermediate link ， the boundary condition of the flexible intermediate link was determined to be pinned at both ends and its mode function was calculated . Then ，considering the m ain vibration modes of the flexible intermediate link and the influence of the inertia force and the c oupling force of the system ，the high efficiency dynamic model of the systemwas established on the basis of guaranteeing the model control precision . Finally ，the results of the dynamic model analysis were compared with the finite element analysis software (ANSYS ) and the modal test results . The results showthat the dynamic model established in this work can effectively reflect themainvibration m odes ofthe3-RRRparallel robot andinertial force andcoupling force on the dynamic model and modal characteristics of flexible intermediatetime ，this model has fewer dynamic parameters ，which is convenient to implement control program .Keywo r ds : flexible parallel robots ; ANSYS simulation analysis # assumed modemethod (AMM )# couplingdynamic model ； modal characteristics随着社会的发展，高速高效、轻型低耗成为当今全 球机械产品的重要标志和发展趋势[6^]，但轻型化的 柔性并联机器人在高速带载情况下运行时，由于惯性 力等诸多因素，各柔性杆件极易产生弹性变形，导致机 器人的整体动态性能下降，影响其正常工作[9_11]。

柔性平面3-RRR并联机器人耦合动力学及模态特性研究盛连超;李威;王禹桥;范孟豹;杨雪锋【摘要】为了有效抑制柔性平面3-RRR并联机器人柔性杆件的弹性变形,针对现有动力学模型复杂,不易求解,控制器设计困难等问题.考虑刚柔耦合效应及两端集中转动惯量对柔性中间连杆的作用,确定柔性中间连杆的边界条件为两端铰支并计算其振型函数.考虑柔性中间连杆的主要振动模态及系统惯性力和耦合力的影响,在保证精度的基础上建立系统简单实用的动力学模型.将所建动力学模型分析结果与有限元分析软件(A NSYS)及模态试验结果对比,结果表明,所建立动力学模型能够有效反映柔性平面3-RRR并联机器人的主要振动模态,并能充分反映惯性力和耦合力对柔性中间连杆动力学模型及模态特性的影响,同时此模型由于动态参数较少,方便依托动力学模型为基础的控制方案实施.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)016【总页数】6页(P1-6)【关键词】柔性并联机器人;ANSYS仿真分析;假设模态法;耦合动力学模型;模态特性【作者】盛连超;李威;王禹桥;范孟豹;杨雪锋【作者单位】中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TH112;TH113.1相对于串联机器人，并联机器人具有高速度、高加速度、高承载能力、低能耗、无累积误差、精度高等优点，被广泛用于航空航天、精密光学仪器、生物工程操作、精密加工机床等领域[1-5]。

随着社会的发展，高速高效、轻型低耗成为当今全球机械产品的重要标志和发展趋势[6-8]，但轻型化的柔性并联机器人在高速带载情况下运行时，由于惯性力等诸多因素，各柔性杆件极易产生弹性变形，导致机器人的整体动态性能下降，影响其正常工作[9-11]。

三自由度并联机器人的研究与开发开题报告一、研究背景和意义随着现代工业的发展，机器人技术在生产制造、物流和服务等领域得到了广泛应用。

并联机器人作为机器人技术的重要分支之一，具有高精度、高速度、高负载能力和高灵活性等优点，在汽车、航空、船舶、电子等行业有着广泛应用前景。

目前，基于三自由度并联机器人的研究较为成熟，其具有结构简单、运动自由度少、动态性能稳定等优点，是目前工业界和学术界广泛关注的焦点之一。

基于此，本研究旨在通过深入研究三自由度并联机器人的理论模型、运动特性及控制算法等方面，为其应用和推广提供有力支持和保障。

二、研究内容和方法1.研究目标（1）深入理解三自由度并联机器人的结构、运动特性和动力学特性；（2）研究三自由度并联机器人的运动学和动力学模型，并开展仿真研究；（3）设计基于三自由度并联机器人的控制算法，并进行实验验证；（4）研究三自由度并联机器人应用领域和市场前景。

2.研究方法（1）文献研究法：对国内外相关领域的文献资料进行搜集、整理和分析，以了解并联机器人的最新发展动态和研究现状；（2）仿真研究法：利用SolidWorks、ADAMS等软件，建立三自由度并联机器人的运动学和动力学模型，并进行仿真研究；（3）实验研究法：根据仿真结果，设计并开展三自由度并联机器人的控制算法，并进行实验验证；（4）市场调研法：通过网络、问卷调查等方式，了解三自由度并联机器人在各个领域的应用现状和市场前景。

三、研究计划和进度安排1.研究计划（1）第一年：进行文献研究，了解并联机器人的结构、运动学和动力学特性，建立三自由度并联机器人的运动学模型，并进行仿真研究；（2）第二年：建立三自由度并联机器人的动力学模型，研究并验证控制算法的可行性和有效性；（3）第三年：针对三自由度并联机器人的特点和市场需求，进行市场调研和前景分析，撰写论文并进行答辩。

2.进度安排（1）第一年：完成文献研究和运动学建模，开始仿真研究；（2）第二年：完成动力学建模和控制算法设计，开展实验验证；（3）第三年：完成市场调研和前景分析，完成论文撰写和答辩。

3-RRR柔性平面并联机器人自激振动控制杨杰;邱志成;张宪民【摘要】对平面3自由度并联机器人进行了运动学建模和运动控制研究.在平台运动过程中,对柔性杆上压电陶瓷的振动进行实时采样,获取振动信号的情形和主要模态.在高速运动到目标点时,由于柔性杆弹性变形过大导致存储能量过高,使得残余振动可能转化为自激振动.由于平台存在建模误差,摩擦,间隙,机电耦合等非线性因素,无末端传感器,采用非线性算法半闭环反馈控制.在特定的区域,通过获取伺服电机编码器位置值并与所需脉冲值进行比较,应用非线性PD算法进行同向补偿实验,控制伺服电机的摆动,从而有效地抑制住了平台自激振动.%The kinematic model of a planar three degree of freedom flexible parallel robot was established,and its kinematic control was carried out.During the motion of the platform,the real-time vibration signals were sampled by using PZT sensors bonded on flexible links.to understand the vibration status of the flexible links and the main mode shapes of the platform.When a flexible link reaching the target point at a high speed,its residual vibration may convert into self-excited vibration due to the energy stored in the elastic deformation of the flexible link.On account of the nonlinear factors,such as modelingerror,friction,clearance and electromechanical coupling,a nonlinear algorithm and a semi-loop feedback control were adopted in case no sensor was fixed on the end.In certain regions,by obtaining the value of the servo motor' s encoder and comparing it with the desired count of pulses,the nonlinear PD algorithm implemented a same directioncompensation experiment,so that the oscillation of the servo motor was controlled to suppress the self-excited vibration rapidly.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)021【总页数】6页(P138-143)【关键词】柔性并联机器人;运动控制;自激振动;主动控制【作者】杨杰;邱志成;张宪民【作者单位】华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室,广州510641;华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室,广州510641;华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室,广州510641【正文语种】中文【中图分类】TB535并联平台由于质量轻，可高速运行，目前已有广泛的应用和研究[1]。

并联机器人开题报告目录1 课题的背景和来源 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题来源....................................错误！未定义书签。

2 国内外研究现状和发展趋势 (1)2.1 国外研究现状 (1)2.2 国内研究现状 (1)3 课题研究的目的和意义 (2)4 主要研究内容 (2)4.1 总体方案 (2)4.1.1 设计要求 (2)4.1.2欠驱动手腕方案一 (3)4.1.3欠驱动手腕方案二 (6)4.1.4欠驱动手腕方案三 (8)5 研究方法 (9)5.1 位姿描述 (9)5.2 运动学分析 (9)5.3 动力学分析 (9)5.4 仿真分析 (10)6 时间进度安排 (10)7 参考文献 (11)三自由度欠驱动机器人手腕的设计与分析1 课题的背景和来源1.1 课题背景由于多关节机械手臂具有常规机器人所不具有的特殊性质(比如进入一个窄小的空间进行工作，并且能够有效地避开障碍)而引起许多学者的兴趣，但是对多关节机械手臂的研究碰到了许多困难，其中最重要的就是手臂的重量问题，而重量问题中的瓶颈问题是驱动单元问题。

从应用层面上看，形状记忆合金，磁致伸缩，气动伸缩驱动单元的应用范围很有限，驱动主体还是电机，而电机的重量又是一个待解决的问题。

在传统的多关节机械手臂设计中，都是把电机固定在关节上，如美国的尤尼梅特公司生产的PUMA750机器人，法国生产的U-80机器人，还有斯坦福机器人Scheinman等。

然而对于一个长而且较重的多关节机械手臂，若加上多个电机的重量，这样一种结构是很难获得应用的，并且由于运动惯性和冲量的加大，在运动规划中，必将造成控制器的设计复杂。

因此在有一段时间内，部分学者认为在超小型，超轻型，大功率的驱动器未研究成功之前，这样一种多关节机械手臂是很难实现的。

针对这种情况，本文提出一种缺少某些驱动单元却能达到足够自由度的机器人手腕。

2 国内外研究现状和发展趋势2.1 国外研究现状欠驱动系统是一种利用少于自由度数目的动力源来驱动机械装置的系统。