34、机械结构运动综合与分析：4R1H 螺旋杠杆连杆和 4 - U(RPRGR)RU 冗余并联机器人

机械结构运动综合与分析：4R1H 螺旋杠杆连杆和 4 - U(RPRGR)RU 冗余并联机器人

在机械工程领域，创造更可靠、高效的机械结构一直是追求的目标。这通常涉及到将不同类型的运动链组合起来，以实现更复杂的运动形式。今天，我们将探讨两种不同的机械结构：4R1H 螺旋杠杆连杆和 4 - U(RPRGR)RU 冗余并联机器人，分析它们的类型综合和运动学特性。

4R1H 螺旋杠杆连杆的类型综合与运动学分析

• 研究背景与目标 ：机械工程的发展需要创造具有最少连杆和驱动器、主要由单自由度（1 - DOF）关节组成，且能实现输出元件沿空间轨迹运动的机构。本研究旨在综合并对包含不同类型通用约束的空间连杆进行运动学分析。
• 类型综合方法 ：
  • 运动链选择 ：实践中，理想的机构是简单的，使用最少的连杆和驱动器，包含 1 - DOF 关节，并能实现输出连杆的空间运动。这种特性可以通过包含零自由度（0 - DOF）的最简单运动链来实现，通常是平面和螺旋运动链。最简单的平面 0 - DOF 运动链是二杆链（dyad），包含三个 1 - DOF 关节；螺旋 0 - DOF 运动链是一杆链（monad），包含两个 1 - DOF 关节。这可以通过 Malyshev 的移动性公式得出：
    [p_5/n = (6 - m)/(5 - m)]
    其中 (p_5) 是 1 - DOF 关节的数量，(n) 是运动链的可动连杆数量，(m) 是施加在运动链上的通用约束数量。
  • 连杆组合