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依據(jù)運動學(xué)結(jié)構(gòu)，可將機器人分為串聯(lián)機器人、并聯(lián)機器人和混合機器人三大類別。其中，串聯(lián)機器人由一組開環(huán)運動鏈組成，并聯(lián)機器人由一些閉環(huán)運動鏈組成，混合機器人則同時包含了開環(huán)和閉環(huán)運動鏈。
雖然并聯(lián)機器人出現(xiàn)時間較串聯(lián)機器人晚，但其無論在學(xué)術(shù)理論，還是實際應(yīng)用上都填補了一些行業(yè)空白。在發(fā)展歷史中，并聯(lián)機器人的優(yōu)點正被慢慢凸顯出來。
具體來看，串聯(lián)機器人是工業(yè)應(yīng)用場景中最常用的類別，其主要優(yōu)點是對于自身體積和所占的地面范圍，具有很大的工作空間，缺點是其由于開環(huán)運動學(xué)結(jié)構(gòu)所帶來的較低剛度和較大慣性。
反觀并聯(lián)機器人，由于其閉鏈的運動結(jié)構(gòu)，具有高剛度，高承載力;且驅(qū)動電機多安裝于定平臺，故具有慣性小，速度快的優(yōu)點。再加上某些機器人的特定工作空間，并聯(lián)機器人在實際工程中找到了獨特的用武之地。
Stewart機器人
Stewart機器人可以說是最經(jīng)典的并聯(lián)機器人，也是世界上出現(xiàn)的第一種并聯(lián)機器人。這類機器人最初由Gough在1947年發(fā)明，被用于檢測各種載荷條件下的輪胎磨損。
將Stewart與Gough聯(lián)系在一起是源于Stewart在1965年發(fā)表的一篇論文中，提及了Gough的工作和這種平臺的圖像，這篇論文對并聯(lián)機器人運動學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。基于此，這類構(gòu)型的并聯(lián)機器人也被稱為Gough-Stewart機器人。
Gough發(fā)明的六自由度平臺
該機器人為六自由度，有六條支鏈，每條支鏈的兩端為球副，中間由一移動副聯(lián)接兩桿。由于其剛度高和重負載的優(yōu)點，Stewart機器人常被用于各種重載的模擬臺，例如飛行模擬器、地震模擬臺、航天對接裝置，以及用于確定組合載荷下輪胎的性能等;在民用方面的應(yīng)用包括電影座椅等。
飛行模擬器
Delta機器人
另一種具有跨時代意義的并聯(lián)機器人——Delta機器人發(fā)明于20世紀80年代，發(fā)明人為Reyrnond Clavel。這種新型機器人發(fā)明的初衷是，以非常高的速度操縱輕而小的物體。1991年，Reyrnond Clavel提交了自己的博士論文，同時為Delta機器人申請了專利。他在1999年獲得了金機器人獎，以表彰其在Delta機器人領(lǐng)域的貢獻。
1999年，ABB開始銷售Delta機器人。直到其專利在2012年解禁后，國內(nèi)的機器人企業(yè)才開始生產(chǎn)并銷售Delta機器人。ABB也成為了現(xiàn)在國際上做delta機器人最成熟的公司，目前國內(nèi)出貨量比較多的廠商有阿童木機器人、勃肯特機器人、李群自動化等。
Delta機器人是最經(jīng)典的少自由度機器人，也是在實際工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種并聯(lián)機器人。三自由度Delta機器人由三條支鏈組成，其關(guān)鍵之處在于使用了平行四邊形結(jié)構(gòu)，可以保證末端執(zhí)行器的姿態(tài)。
Delta機器人
Delta機器人的最大優(yōu)勢是速度快，業(yè)內(nèi)勃肯特的高速并聯(lián)機器人標準節(jié)拍已達到433次/min，超過了國外品牌，可見Delta機器人很適合用于抓取搬運小重量物體，所以被大規(guī)模應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、3C等領(lǐng)域。
不僅如此，在傳統(tǒng)Delta機器人的基礎(chǔ)上，還有許多變種，在保留其高速的情況下，給予機器人更多的自由度，以滿足工程需要。
事實上，在民用領(lǐng)域，被大規(guī)模應(yīng)用的并聯(lián)機器人只有Delta機器人和五桿機器人，而Delta機器人基本成為了并聯(lián)機器人的代名詞。即使擴展到航空航天和軍事領(lǐng)域，比較常用的并聯(lián)機器人也只能再加上Stewart機器人。
值得一提的是，并聯(lián)機器人的實際應(yīng)用并不僅限于此，例如3-SPS-PS機器人和支鏈嵌套并聯(lián)機器人等由于其工作空間的特點，在工程應(yīng)用上也有很大的潛力。
構(gòu)型上的改變屬于機器人最底層的改變，而機器人行業(yè)研發(fā)成本高、周期長，工業(yè)又以營利為目標，因而更傾向于求穩(wěn)，所以即使是四大家族級別的大機器人廠商，對待新的、不同構(gòu)型的機器人亦十分謹慎。這也是很多并聯(lián)機器人的構(gòu)型在工程實際的潛力并沒有得到完全挖掘的原因。
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