4UPS-RPS并联机器人工作空间分析及参数优化

4UPS-RPS Parallel Robot Workspace Analysis and Parameter Optimization

针对一种4UPS-RPS并联机器人,为增大该机器人的工作空间,对其进行工作空间分析和结构参数优化。首先进行机器人的运动学分析,确定动平台的姿态和驱动分支之间的映射关系。然后利用数值法和MATLAB软件求解机器人工作空间体积。接着通过单一因素分析法和正交实验法共同分析并联机器人各种结构参数对其工作空间体积的影响,结果表明各参数影响程度由大到小分别为:驱动分支杆长最大值、转动副转角范围、驱动分支杆长最小值、动平台半径,且当驱动分支杆长最小值为340 mm,最大值为640 mm,动平台半径为140 mm,转动副转角为±52°时得到最大工作体积为2.49×10~7 mm3,较优化前提高了107.5%。最后建立样机进行实验,证明了建立模型的正确性。4UPS-RPS并联机器人工作空间分析及参数优化为提高机器人的工作能力提供了重要的基础保证。