自上世纪八十年代以来,一类以并联机构为主机构的新型工业机器人(并联机器人)为某些特定工业领域不断提供出更为完美的解决方案,引起了工业界和学术界的普遍关注。在各种各样的并联机器人种类之中,存在一类 由外转动/移动副驱动、含平行四边形支链的并联机器人(又称为并联机械手) 。这类机器人因可将驱动装置布置在静平台(机架)上,而且从动臂多采用轻质细杆制作而成,故末端动平台可获得很高的运动速度和加速度, 特别适合于高速物流生产线上物料的分拣、搬运和抓放等操作 ,因此成为近年来研究和开发的热点。
高速并联机器人的研究最早追溯到 Clavel 博士于 1985 年发明的 Delta 机械手。该机器人主动臂由外转动副驱动,从动臂为平行四边形结构,末端执行器可在工作空间内实现 3 维高速平动。而且,在静、动平台间加装两端带有虎克铰链的可伸缩转轴,可实现末端执行器绕动平台所在平面法向的单自由度转动,从而完成对标的物的抓放动作
围绕高速并联机械手高速高精作业需求,我们通常认为控制器、伺服电机、减速机是核心技术。但是事实上,这是我们将并联机器人进行了拆分对待,忽视了并联机器人本身的技术要素。
由于机器人在线实时计算是要计算反解的,这对串联式十分不利,而并联式却容易实现。
现在,我们看到的飞行模拟器、汽车测试台、运动模拟器、游戏设备和其他的工业设备都已经用到了并联机器人。其中,预设的并联机器人可以事先来预设并联机器人的运动轨迹,这样的并联机器人就会根据提前的预设轨迹进行运行了。但是,我们在特定的条件之下无法使用预设的并联机器人,比如在地面坎坷不平的环境下建立或者使用一个平台来进行伤员的救治和运输时,预设的轨迹显然无法满足要求,这时就需要自主的并联机器人保持运动中的平衡保护。
自主并联机器人设计是从架构开始,依次经过机构设计、结构设计、外观设计,其中要考虑结构布局、占用空间面积、速度与承载、主动被动结合相关问题。目前,很多的公司都在研发并联机器人,GQY在并联机器人领域有三大核心技术,多维减震、精准感知和独特算法。在多维减震方面,包括垂直、翻滚、高广度和高速度,主动和被动结合等功能,这些主要是通过多精度的路面和多种传感器的融合,依靠精准控制模型的算法,补偿合理的分配、多环节安全保护,精准地计算加速度等技术来实现。
并联机器人虽然不能够像单臂 、双臂这样的串联工业机器人那样做复杂的硬性工作,但它却在柔性制造和应用领域具有独特的优势。除了在医护车上应用以外,还能用到像游艇、飞机、雷达天线、航空航天等领域。未来,随着技术不断地成熟和完善,并联机器人将会进入更多的相关领域,成为人类生活当中密不可分的重要部分。并联机器人这类设备主要用于精密紧凑的应用场合,竞争点集中在速度、重复定位精度和动态性能等方面