成果简介

   中科院宁波材料与工程研究所：

   并联机器人具有刚度高、运动部件质量小、速度快、精度高等优点，在数控加工、3C装配、物料分拣、食品包装等行业中有着良好的应用前景。但目前多数并联机构的构型复杂、铰链数目过多，导致其存在工作空间小、动态精度低等缺陷，实际应用的并联机器人构型较少，难于满足自动化作业需求。宁波材料所研发的四自由度并联机器人可以完成3T1R (三个平动- -个转动)四个自由度的运动，实现了少自由度并联机器人的构型创新。其工作空间可以沿Y轴无限延伸，绕Z轴转动范围可达+90°，适合于大型流水线上的分拣作业;通过采用铝合金连杆轻量化设计与步进电机带动齿轮齿条的驱动方案，确保机器人的动态响应同时，降低了整机成本;基于PowerL ink总线开发了多轴同步控制算法，在2m/s最大运动速度下，实现了0.1mm的重复定位精度;开发了基于视觉伺服与机器人逆运动学的实时轨迹规划，实现了高速下对随机摆放物体的快速分拣。

技术优势

   在机构构型设计上，采用了独特的M型4-2-1并联机构构型设计，结构紧凑好、重心低，有效提高了系统的刚度和稳定性。核心技术优势在于通过机构运动学特性分析,发现该机构具有简单的正向和逆向运动学求解算法。在驱动设计上，该并联机器人的两侧复合支链分别采用了同-齿条上双步进电机驱动齿轮的设计，具有结构简单、定位精度高、成本低等特点。在材料选择上，机构连杆采用高强度的轻质铝合金材料，有效降低了运动杆件的重量，改善了系统的动态特性，也为系统实现高速运动创造了条件。在控制方案上，建立了基于系统动力学的运动规划与控制算法，并通过PowerLink总线进行多轴同步控制，实现了并联机器人的高速、高精度运动控制。

应用市场

物料分拣、食品包装。

知识产权

ZL20161030555.2四自由度并联机构

拟合作模式

合作开发,技术转让,技术入股