5、电缆驱动并联机器人工作空间近似及机械装配教学游戏设计

电缆驱动并联机器人工作空间近似及机械装配教学游戏设计

在机器人与机械工程教育领域，有两项重要的研究成果值得关注。一是关于电缆驱动并联机器人工作空间的近似研究，二是用于机械装配教学的新型游戏设计。这两项研究分别在机器人技术和机械工程教育方法上有着重要的突破和应用价值。

电缆驱动并联机器人工作空间近似

电缆驱动并联机器人的优势与研究现状

电缆驱动并联机器人是一种特殊的运动结构，主要由工作体通过电缆连接到固定基础平台组成。与传统的并联结构机制相比，它具有显著的优势。其使用电缆代替伸缩杆来控制输出连杆的位置，通过改变电缆长度实现对输出连杆位置的控制。电缆通常缠绕在连接到基座的线圈上，并由旋转电机驱动。

这种机器人具有诸多优点，如大工作空间、易于组装和拆卸、高机动性、高负载能力以及易于重新配置等。通过大范围控制电缆长度，可以获得从几十厘米到几十米甚至更大的工作空间。使用电缆代替刚性连杆进一步减轻了重量，因为驱动器位置固定，只有电缆和输出连杆是运动部件，从而提高了机器人的速度、机动性和有效负载。此外，其制造成本明显低于传统机械手，且易于安装，适用于危险环境，承载能力相对较高，甚至可与建筑起重机相媲美。

许多学者对电缆驱动并联机器人进行了深入研究。例如，Pott等人开发了名为IPAnema的电缆驱动并联机器人系列，用于工业过程；J.P. Merlet和D. Daney开发了轻型移动电缆并联机器人Marionet，用于难以到达的地方进行救援行动；C. Gosselin考虑了3 - DOF CDPRS的动态轨迹规划，该方法可用于规划超出机构静态工作空间的动态轨迹，为电缆机器人开辟了新的应用和机会；Duan QJ和Xuechao D基于电缆机器人的一般运动