[发明专利]一种并联机器人构建方法

说明书

本发明提供了一种并联机器人构建方法，包括：构建并联机构，所述并联机构包括基础静平台和动平台，所述基础静平台通过支链与动平台连接；基于构建好的并联机构，通过闭环矢量法则和虚功原理建立并联机器人的运动学与动力学模型；根据并联机构的运动特性获取运动学与动力学模型中的优化目标和约束条件，对并联机构的尺度参数和结构参数进行优化设计；基于优化后的运动学和动力学模型得到并联机器人的控制模型，利用所述控制模型中的驱动参数对并联机器人进行控制，完成并联机器人的构建，本发明通过对并联机器人的运动学与动力学模型进行分析，根据性能评价指标采用优化算法对结构参数进行优化，使得控制更加精准，效率更高。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及到一种并联机器人构建方法。

背景技术

工业机器人将让劳动者从单一的体力劳动中解脱出来，同时可有效地提高生产效率与质量，因此，被大规模地应用于工业生产的各个领域，工业机器人按照机械结构分类，可分为串联机器人和并联机器人，典型的如SCARA串联机器人和DELTA并联机器人，串联机器人是由一系列的连杆通过转动关节或移动关节串联而成的开式运动链，并联机器人是在其定平台与动平台之间并联至少两个或者两个以上可以独立运动的支链从而形成的一个闭环结构机器人。其中，并联机器人以其精度高、刚度高、空间占比和累计误差小等特点多被应用于食品包装、分拣和医药生产等领域，因此，对并联机器人的结构进行分析，并获取使其综合性能最佳的结构参数具有重要的研究意义。

综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种并联机器人构建方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种并联机器人构建方法，包括：构建并联机构，所述并联机构包括基础静平台和动平台，所述基础静平台通过支链与动平台连接；

基于构建好的并联机构，通过闭环矢量法则和虚功原理建立并联机器人的运动学与动力学模型；

根据并联机构的运动特性获取运动学与动力学模型中的优化目标和约束条件，对并联机构的尺度参数和结构参数进行优化设计；

基于优化后的运动学和动力学模型得到并联机器人的控制模型，利用所述控制模型中的驱动参数对并联机器人进行控制，完成并联机器人的构建。

进一步地，所述构建并联机构具体包括：建立基础静平台，所述基础静平台设置有多个驱动装置；所述基础静平台和动平台通过2个支链连接，每个支链包括一个主动臂、从动臂，主动臂的一端通过转动关节与驱动装置连接，主动臂的另一端通过肘关节串联从动臂，从动臂通过转动副与动平台连接，动平台在二维平面范围内移动；在并联机器人的动平台和基础静平台上建立坐标系O_x,y。

更进一步地，所述基于构建好的并联机构，通过闭环矢量法则和虚功原理建立并联机器人的运动学与动力学模型的具体步骤包括：

首先以所述基础静平台的中心为原点O，建立二维运动坐标系，获取所述转动关节和所述肘关节对应的关节角度变量θ_1i和θ_2i,得到关节向量