并聯(lián)機(jī)器人在上世紀(jì)90年代才真正引起廣泛注意,具有剛度高、速度快、柔性強(qiáng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn),與串聯(lián)機(jī)器人一起構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人的重要部分。在食品、醫(yī)藥、電子等輕工業(yè)中應(yīng)用為廣泛,在物料的搬運(yùn)、包裝、分揀等方面有著無法比較的優(yōu)勢。近兩年,隨著并聯(lián)機(jī)器人在市場中的應(yīng)用日益從廣泛,已成為工業(yè)機(jī)器人需求增長的新生力量。
1 發(fā)展歷程
國外
1931年,Gwinnett在其中提出了一種基于球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的娛樂裝置;
1940年,Pollard在其中提出了一種空間工業(yè)并聯(lián)機(jī)構(gòu),用于汽車的噴漆;
1962年,Gough發(fā)明了一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度輪胎檢測裝置;
1965年,Stewart對(duì)Gough發(fā)明的這種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)學(xué)意義上的研究,并將其推廣應(yīng)用為飛行模擬器的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生裝置,這種機(jī)構(gòu)也是目前應(yīng)用廣的并聯(lián)機(jī)構(gòu),被稱為Gough-Stewart機(jī)構(gòu)或Stewart機(jī)構(gòu)。
1978年,Mccallino等人設(shè)計(jì)出了在小型計(jì)算機(jī)控制下,在精密裝置中完成校準(zhǔn)任務(wù)的并聯(lián)機(jī)器人,真正拉開了并聯(lián)機(jī)器人研究的序幕。
80年代末期到90年代以來,并聯(lián)機(jī)器人才引起廣泛注意。
國內(nèi)
1991年,燕山大學(xué)黃真教授在研制出我國臺(tái)六自由度并聯(lián)機(jī)器人樣機(jī);
1997年,清華大學(xué)和天津大學(xué)合作研制的大型鏜床類并聯(lián)樣機(jī)VAMTIY;
1998年,東北大學(xué)研制了五軸聯(lián)動(dòng)三桿并聯(lián)機(jī)床DSX5-70。
1999年,天津大學(xué)和天津機(jī)床總廠合作研制了三坐標(biāo)并聯(lián)機(jī)床商品化樣機(jī)LINAPOD,哈爾濱工業(yè)大學(xué)也研制了一臺(tái)六自由度并聯(lián)機(jī)床樣機(jī)。
1999年,高峰等提出了一種正交式的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),并將其用作虛軸機(jī)床。
我國對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的研究起步較晚,技術(shù)與國外相比還存在著差距。在并聯(lián)機(jī)器人不過,經(jīng)過近幾年的發(fā)展,國產(chǎn)并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用水平日益提高,逐漸受到企業(yè)的認(rèn)可與使用。
2 并聯(lián)機(jī)器人特點(diǎn)
并聯(lián)機(jī)構(gòu)(Parallel Mechanism,簡稱PM),可以定義為動(dòng)平臺(tái)和靜平臺(tái)(定平臺(tái))通過至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)有:
結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高,承載能力大;
無累計(jì)誤差,精度高;
占用空間??;
速度快,運(yùn)動(dòng)性能佳,
部件磨損小,壽命長
3 并聯(lián)構(gòu)型分類
在并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)體系中,有多種機(jī)構(gòu)種類的劃分,按照自由度劃分,分為:
(1)2自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)
在并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域,2自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度少,分為平面結(jié)構(gòu)和球面結(jié)構(gòu)兩大類,主要適用于平面或球面定位,應(yīng)用領(lǐng)域大。
天津大學(xué)擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)Diamond機(jī)器人目前已規(guī)?;瘧?yīng)用在電子、醫(yī)藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域中,為包裝、移載等物流環(huán)節(jié)提供了、高質(zhì)的保障。