基于拓扑特征的欠秩并联机构伴随运动评价与构型综合

欠秩并联机构应用前景广阔，伴随运动是其应用的巨大障碍，但目前缺乏在机构拓扑构型层面上对伴随运动产生机理和评价方法的深入研究，导致无伴随运动的可用构型稀少，影响了欠秩并联机构的进一步推广应用。在实际应用需求牵引下，本项目旨在揭示以3-PRS类并联机构为代表的欠秩并联机构中连续转轴与伴随运动特性的内在联系，探明伴随运动与独立运动的关系，建立连续转轴的空间几何分布模型，构造在拓扑构型层面衡量伴随运动大小的指标，并在此基础上，综合出不含有伴随运动的欠秩并联机构。项目研究成果不仅将回答并联机器人机构学中一个多年来为人所忽视，但却具有重要理论意义的问题，并将进一步对欠秩并联机构的实际工程应用提供重要的理论和方法支持。

以3-PRS并联机构为代表的欠秩并联机构应用前景广阔，但该类机构的被约束自由度会发生小幅值伴随运动，大大增加标定和控制的困难，是其实际应用的巨大障碍。目前缺乏在机构拓扑构型层面上对伴随运动产生机理和评价方法的深入研究，无伴随运动的该类机构的可用构型稀少，影响了欠秩并联机构的进一步推广应用。.本项目取得的主要成果如下：.(1) 揭示了3-PRS 类并联机构为代表的欠秩并联机构中连续转轴与伴随运动特性的内在联系，指出了伴随运动与独立运动的关系。.(2) 建立了不同构型下3-PRS类并联机构的伴随运动数学模型，构造了在拓扑构型层面衡量伴随运动大小的指标，进而给出了3-PRS类并联机构无伴随运动的充要条件。.(3) 发明了多种无伴随运动3-PRS类并联机构新构型，建造了无伴随运动3-PRRU并联验证样机。. 本项目研究成果不仅回答了并联机器人机构学中一个多年来为人所忽视，但却具有重要理论意义的问题，并将进一步对欠秩并联机构的实际工程应用提供重要的理论和方法支持。.