并聯機器人在上世紀90年代才真正引起廣泛注意,具有剛度高、速度快、柔性強、重量輕等優點,與串聯機器人一起構成工業機器人的重要部分。在食品、醫藥、電子等輕工業中應用為廣泛,在物料的搬運、包裝、分揀等方面有著無法比較的優勢。近兩年,隨著并聯機器人在市場中的應用日益從廣泛,已成為工業機器人需求增長的新生力量。
1 發展歷程
國外
1931年,Gwinnett在其中提出了一種基于球面并聯機構的娛樂裝置;
1940年,Pollard在其中提出了一種空間工業并聯機構,用于汽車的噴漆;
1962年,Gough發明了一種基于并聯機構的六自由度輪胎檢測裝置;
1965年,Stewart對Gough發明的這種機構進行了機構學意義上的研究,并將其推廣應用為飛行模擬器的運動產生裝置,這種機構也是目前應用廣的并聯機構,被稱為Gough-Stewart機構或Stewart機構。
1978年,Mccallino等人設計出了在小型計算機控制下,在精密裝置中完成校準任務的并聯機器人,真正拉開了并聯機器人研究的序幕。
80年代末期到90年代以來,并聯機器人才引起廣泛注意。
國內
1991年,燕山大學黃真教授在研制出我國臺六自由度并聯機器人樣機;
1997年,清華大學和天津大學合作研制的大型鏜床類并聯樣機VAMTIY;
1998年,東北大學研制了五軸聯動三桿并聯機床DSX5-70。
1999年,天津大學和天津機床總廠合作研制了三坐標并聯機床商品化樣機LINAPOD,哈爾濱工業大學也研制了一臺六自由度并聯機床樣機。
1999年,高峰等提出了一種正交式的六自由度并聯機構,并將其用作虛軸機床。
我國對并聯機器人的研究起步較晚,技術與國外相比還存在著差距。在并聯機器人不過,經過近幾年的發展,國產并聯機器人應用水平日益提高,逐漸受到企業的認可與使用。
2 并聯機器人特點
并聯機構(Parallel Mechanism,簡稱PM),可以定義為動平臺和靜平臺(定平臺)通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯方式驅動的一種閉環機構。其特點有:
結構緊湊,剛度高,承載能力大;
無累計誤差,精度高;
占用空間?。?br />
速度快,運動性能佳,
部件磨損小,壽命長
3 并聯構型分類
在并聯機器人機構體系中,有多種機構種類的劃分,按照自由度劃分,分為:
(1)2自由度并聯機構
在并聯機構領域,2自由度并聯機構的自由度少,分為平面結構和球面結構兩大類,主要適用于平面或球面定位,應用領域大。
天津大學擁有獨立知識產權的二自由度并聯機構Diamond機器人目前已規模化應用在電子、醫藥、食品等工業領域中,為包裝、移載等物流環節提供了、高質的保障。