机构、关节与结构

并联机械臂

并联机械臂是这样一种机器人:它那个能动的平台由好几条腿同时托住并操控,这些腿并排地一起推或拉它,而不是排成单独一条线。想象一块小桌面悬在底座上方,由六根可调长短的撑杆支着:以不同的组合伸长、缩短这些撑杆,桌面就会倾斜、升降、平移和扭转。由于许多条腿抓着同一个平台,运动链绕回了自身——这是一种闭链设计,与单线条的串联臂正好相反。

把负载分摊到几条腿上,正是这类机器人超能力的来源。平台极其刚硬稳定,因为每条腿都为其他腿撑腰;它还能动得快得惊人、准得惊人,因为沉重的电机可以全都坐在固定的底座上,而不必沿着臂被一路扛出去。著名的并联三角(delta)机器人——三条细臂从上方垂下来,甩动一只轻巧的夹爪——就用这一招做到每分钟拣放几百件小物件,远比任何串联臂甩动自身那一大块要快。

代价是触及范围和自由度。由于几条腿都拴在同一个平台上、又彼此相连,它们老是互相挡路,所以并联机器人只能在一小片形状别扭的区域里活动,通常也无法像手臂那样自由扭转。要算清怎样齐心协力驱动所有腿、把平台恰好送到你想要的位置,在数学上也更棘手。因此当工程师需要在紧凑空间里求速度、刚度或针尖般的精度时——飞行模拟器、机床、高速包装线——才会选用并联设计,而非追求长距离、灵巧的触及。

飞行模拟器的座舱坐在六条动力腿上,这些腿协调地伸缩,倾斜并震动座舱,假装出起飞和颠簸的感觉。那个由六条腿托起的能动平台,就是一台并联机械臂。

多腿、一台:又刚又快,但只能在很小的空间里活动。

六撑杆的那种叫斯图尔特平台(Stewart)或高夫平台(Gough);三臂悬顶的那种就是并联三角(delta)机器人。

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