[发明专利]一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法

权利要求书

1.一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)以多条机械臂与桁架的交汇点作为次基座；

2)从次基座开始，分别对所有第一类机械臂进行支链的拓扑结构表示；

3)在第二类机械臂中选择其中的一条机械臂，与桁架的移动副组合为一条单开支链，并从基座开始对该支链进行拓扑结构表示；

4)在第二类机械臂中从次基座开始，对除步骤3)所选机械臂外的其余所有机械臂分别进行支链的拓扑结构表示；

5)根据一体式移动桁架多臂机器人各末端的执行任务，赋予每条支链不同的序号，形成整体的拓扑结构表示；

第一类机械臂具体为自由度大于的机械臂，其中，为第i'个移动关节的自由度，m′为移动关节数的最大值；

第二类机械臂具体为自由度等于或低于其中，为第i'个移动关节的自由度，m′为移动关节数的最大值。

2.根据权利要求1所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，所述的移动关节数的最大值m′≤3。

3.根据权利要求2所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，所述的一体式移动桁架多臂机器人包括多臂双光束激光焊接机器人。

4.根据权利要求3所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，所述的多臂双光束激光焊接机器人由一个3自由度移动桁架和3条机械臂组成，其中，左机械臂和右机械臂均为6自由度关节式机械臂，作为第一类机械臂，中间机械臂为3自由度关节式机械臂，作为第二类机械臂。

5.根据权利要求4所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，左机械臂所在支链的拓扑结构表示为1-SOC{R₂₁⊥R₂₂‖R₂₃⊥R₂₄⊥R₂₅⊥R₂₆}，其中，R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆分别表示左机械臂所在支链的转动副，SOC表示单开链，⊥表示相互垂直关系，‖表示相互平行关系。

6.根据权利要求5所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，右机械臂所在支链的拓扑结构表示为1-SOC{R₃₁⊥R₃₂‖R₃₃⊥R₃₄⊥R₃₅⊥R₃₆}，其中，R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆分别表示右机械臂所在支链的转动副。

7.根据权利要求6所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，中间机械臂所在支链的拓扑结构表示为1-SOC{P₁₁⊥P₁₂⊥P₁₃⊥R₁₁⊥R₁₂⊥R₁₃}，其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃分别表示中间机械臂所在支链的转动副，P₁₁、P₁₂、P₁₃分别表示多臂双光束激光焊接机器人的移动副。

8.根据权利要求7所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法，其特征在于，解耦后的多臂双光束激光焊接机器人拓扑结构表示为：

1-SOC{P₁₁⊥P₁₂⊥P₁₃⊥R₁₁⊥R₁₂⊥R₁₃}⊕1-SOC{R₂₁⊥R₂₂‖R₂₃⊥R₂₄⊥R₂₅⊥R₂₆}⊕1-SOC{R₃₁⊥R₃₂‖R₃₃⊥R₃₄⊥R₃₅⊥R₃₆}SM

其中，SM表示串联机构。