4、平台型机械手拓扑的方法学关节分布

平台型机械手拓扑的方法学关节分布

1. 引言

结构综合方法主要聚焦于形成能确保所需运动性标准的运动链。同时，从机械和控制角度对运动链进行优化，可通过改变并联机械手的拓扑结构或独立回路的关节配置来实现。本文旨在为通过结构综合方法获得的粗拓扑上的关节分布制定严格规则，以避免设计阶段出现意外运动和零运动性回路。

2. 结构综合：Alizade 方法

平台型机械手设计方法中，形成机械手的基本运动结构是重要步骤，该结构需体现系统内使用的平台类型、平台间的连接类型（如铰链、分支或分支回路）、腿部结构以及关节分布和轴配置。Alizade 提出的方法是实现这些结构表示的通用且多功能的程序。

其使用的通用运动性方程为：
[M = \sum_{i=1}^{j} f_i - \lambda(j_p - B - c)]
其中，$M$ 表示机械手的期望运动性，$j$ 是关节总数，$f_i$ 是第 $i$ 个关节的自由度，$\lambda$ 是刚体在机械手工作空间（子空间或空间数）中自由移动的总自由度，$j_p$ 是平台上元素的总数，$B$ 是平台总数，$c$ 是平台间的连接总数（铰链 $c_h$ 和分支 $c_b$）。

为利用此方程确定具有期望约束的平台型机械手的运动结构，设计师需按以下步骤进行：
1. 确定要设计的机械手的子空间（$\lambda$）。
2. 确定所需平台的数量（$B$）及其类型（二元、三元等）。
3. 根据确定的平台类型计算平台上元素的总数（$j_p$）。
4. 形成期望并联机械手的粗拓扑。
5. 在选定的粗拓扑上确定平台间的连接总数（$c$）。
6. 计算构建系