南京航空航天大学学报

作者：闻王虎，尤晶晶，叶鹏达，黄宁宁，张毅，李成刚

单位：南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037；,南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037;重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室，重庆 400044；,常州大学机械与轨道交通学院，常州 213164；,南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037；,南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016；

关键词：并联机器人;位置正解;四面体;解析解;奇异性

基金：国家自然科学基金（51405237）；高端装备机械传动全国重点实验室开放基金（SKLMT-MSKFKT-202330）。

一般六自由度并联机构的位置正解是继空间7R（R：转动副）机构位移分析完成后的又一机构学难题，目前数学上尚无完备的解析求解方法。以零耦合度的“3-2-1”式Stewart型并联机器人为例，研究了位置正解的个数，并分析了正解个数发生变化的条件。首先，基于杆长约束方程并运用四面体原理，解析推导了机器人位置正解的全部8组解。其次，通过分析动球铰的位置特性，挖掘出正解方程分别为8组、4组、2组、1组解析解时，所需满足的数学条件。接着，根据静球铰位置特性并结合正解算法流程，研究了影响正解方程实数解个数的因素。最后，剖析了并联机器人位置正解个数与Hunt奇异之间的内在联系。研究结论为并联机器人的实时控制和轨迹规划奠定了理论基础。

来源：2024年第5期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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