3-RRRT并联机器人示意图
2.2 3—RRRT并联机器人
3-RRRT并联机器人的示意图如上图所示。它由动平台，固定平台和三个相同的支链组成。两个平台均是等边三角形。每个支链从固定平台到动平台的连接依次由第一转动副（R），第二转动副（R），第三转动副（R）和虎克铰（T或U）连接。其中与固定平台相连的3个转动副（R）为驱动副。第一转动副的轴线与固定平台平面和相邻的第二转动副的轴线平行，第三转动副的轴线则与第一、第二转动副的轴线垂直；虎克铰的两个轴的轴线各与第一转动副的轴线和第三转动副的轴线平行。
3-RRRT并联机器人机构模型
空间机构是由一系列构件用运动副连接而成的，分为开环机构和闭环机构。闭环机构又分为单闭环机构和多闭环机构，以及既有开环机构又有闭环的混合式机构。多闭环机构还可分为并联机构和任意闭环机构。3-RRRT并联机器人就属于空间多闭环机构，这里讨论3-RRRT并联机器人的自由度计算问题。
若在三维空间中有个完全不受约束的物体，任选其中一个为固定参照物，由于每个物体相对参照物都有个自由度，则系统中个物体相对选定的参照物共有由度。若所有的物体之间都用运动副连接起来，设第个运动副带来的约束为动副的类型不同，此约束可以是和之间的任何数，如果运动副数目为的自由度就是所有运动构件总的自由度减去所有的约束数的总和，即：
个自，由于运
，则这时机构
（2-1）
这里
表示机构自由度。在一般情况下，式（2-1）中的
可以用公式：
代替，
为第个运动副的相对自由度数。这就是
（2-2）
下面我们利用
公式（2-2）计算图2-1所示3-RRRT并联机器人的
自由度。在此机构的每个支链中都含有三个转动副（R）和一个虎克铰（T）。由图可知该机
构总的构件数，运动副数，相对自由度总数。其中转动副（R）
自由度为1，虎克铰（T）自由度为2。根据公式计算得：
运动坐标系设置示意图
因此该机构有三个自由度，根据3-RRRT并联机器人结构构型可知，这三个自由度是沿着三维笛卡尔坐标系的坐标轴运动，也就是说该并联机构在空间内实现三维平动。
第三章 并联机器人的前景与展望
3.1 未来前景
在电子、轻工、食品、医药等行业中，通常需要以很高的速度和一定的控制精度完成某些操作，例如插装、封装、包装、分拣、检测等。目前国内外完成上述操作主要采用串
联机械手，产品价格极其昂贵，我国这类装备绝大多数依赖进口，其主要类型为关节型、直角坐标型和极坐标型三种形式。串联机械手具有作业空间大等特点，但是由于采用串联开环结构，各个运动臂惯量大、刚度低，致使在某些程度上制约了或必须花费很大代价实现末端执行器的高速精确运动。少自由度并联机器人由于其结构特点，运动构件可以制成轻杆，末端惯性小，整体刚度高，易于实现高速运动，且成本较低。因此，本项目研究的少自由度3—RRRU并联机器人具有广阔的应用前景，适用于电子、轻工、食品、医药等行业中如插装、封装、包装、分拣、检测等操作。通过本项目的研究，亦可形成一套高速、高精度并联机器人动态设计与控制的设计理论、技术和实验研究体系。
3.2 展望
3.2.1在技术层面：
研制高速高精度操作设备，样机本体部件加工精度很重要，但是装配精度对操作精度影响更大，存在不可预见问题；目前市场上控制系统软硬件由于性能原因，很难直接用于高速高精度操作设备，研制控制系统软硬件需要大量细致的工作和有经验的控制系统设计工程师的参与。 3.2.2在经费使用上：
由于技术发展很快，有些设备和产品的性能、价格变化较大，购买、研制设备的价格和性能存在较大变数。
参考文献
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