機構、關節與結構

並聯機械臂

並聯機械臂是這樣一種機器人:它那個能動的平台由好幾條腿同時托住並操控,這些腿並排地一起推或拉它,而不是排成單獨一條線。想像一塊小桌面懸在底座上方,由六根可調長短的撐桿支著:以不同的組合伸長、縮短這些撐桿,桌面就會傾斜、升降、平移和扭轉。由於許多條腿抓著同一個平台,運動鏈繞回了自身——這是一種閉鏈設計,與單線條的串聯臂正好相反。

把負載分攤到幾條腿上,正是這類機器人超能力的來源。平台極其剛硬穩定,因為每條腿都為其他腿撐腰;它還能動得快得驚人、準得驚人,因為沉重的馬達可以全都坐在固定的底座上,而不必沿著臂被一路扛出去。著名的並聯三角(delta)機器人——三條細臂從上方垂下來,甩動一隻輕巧的夾爪——就用這一招做到每分鐘揀放幾百件小物件,遠比任何串聯臂甩動自身那一大塊要快。

代價是觸及範圍和自由度。由於幾條腿都拴在同一個平台上、又彼此相連,它們老是互相擋路,所以並聯機器人只能在一小片形狀彆扭的區域裡活動,通常也無法像手臂那樣自由扭轉。要算清怎樣齊心協力驅動所有腿、把平台恰好送到你想要的位置,在數學上也更棘手。因此當工程師需要在緊湊空間裡求速度、剛度或針尖般的精度時——飛行模擬器、機床、高速包裝線——才會選用並聯設計,而非追求長距離、靈巧的觸及。

飛行模擬器的座艙坐在六條動力腿上,這些腿協調地伸縮,傾斜並震動座艙,假裝出起飛和顛簸的感覺。那個由六條腿托起的能動平台,就是一台並聯機械臂。

多腿、一台:又剛又快,但只能在很小的空間裡活動。

六撐桿的那種叫斯圖爾特平台(Stewart)或高夫平台(Gough);三臂懸頂的那種就是並聯三角(delta)機器人。

又稱
parallel robotStewart platformdelta robot并联机器人並聯機器人