39、平面5R对称并联机器人平衡与萨沃纽斯 - 马格努斯风力涡轮驱动轮式车辆研究

平面5R对称并联机器人平衡与萨沃纽斯 - 马格努斯风力涡轮驱动轮式车辆研究

平面5R对称并联机器人的平衡研究

在工业机器人应用中，平面5R对称并联机器人的振动问题一直是影响其性能的关键因素。传统的平衡方法在处理带有变化负载的情况时往往较为复杂，而基于最优运动规划的振动力平衡方法为解决这一问题提供了新的思路。

• 原理阐述 ：这种方法的核心在于不是通过应用末端执行器轨迹来控制机器人，而是通过“bang - bang”轮廓对机器人公共质心进行位移来生成运动。具体来说，首先要建立末端执行器与带有变化负载的机器人公共质心位置之间的关系，然后将公共质心的轨迹规划定义为具有“bang - bang”加速度运动轮廓的直线。这样做可以降低质心加速度的最大值，从而减少振动力。而且，由于这种平衡不需要添加配重，对减少振动力矩也非常有利。
• 数值示例 ：为了更直观地展示这种平衡方法的效果，我们来看一个数值示例。创建平面5R对称并联机器人的CAD模型时，其参数设定如下：
  | 参数 | 数值 |
  | ---- | ---- |
  | (l_1) | 0.36 m |
  | (l_2) | 0.3 m |
  | (l_0) | 0.24 m |
  | (r_1) | 0.18 m |
  | (r_2) | 0.15 m |
  | (m_1) | 0.18 kg |
  | (m_2) | 0.15 kg |

末端执行器P的轨迹由初始位置(P_i)（坐标(x_i = 0.14 m)，(y_i = 0.45 m)）和最