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第 猿员 卷第 愿 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
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圆园员园 年 愿 月摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
允燥怎则灶葬造 燥枣 匀葬则遭蚤灶 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠
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猿鄄砸孕杂 并联机器人静力学研究及 杂蚤皂酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 仿真
于凌涛，张摇 楠，张立勋，王道明，杨摇 硕，于摇 鹏
（哈尔滨工程大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 员缘园园园员）
摘摇 要：针对传统的建模方法忽略连杆自身重力并具有较大误差这一问题，对单个杆件在铰链约束及重力作用下的受力
情况进行分析，推导出机器人处于任意位姿时连杆受力与动平台负载力（矩）二者的关系，从而建立了 猿鄄砸孕杂 并联机器
人完整的静力学模型援 利用 酝葬贼造葬遭 的 杂蚤皂酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 和 杂蚤皂怎造蚤灶噪 模块库构造出该 猿鄄砸孕杂 并联机器人的仿真模型，对该模型
进行受力仿真，验证了静力学模型的正确性
援 该研究同样适用于其他种类的 猿 自由度并联机器人援
关键词：猿鄄砸孕杂；并联机器人；静力学；杂蚤皂酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 仿真
中图分类号：栽孕圆源圆摇 文献标志码：粤摇 文章编号：员园园远鄄苑园源猿（圆园员园）园愿鄄员园远员鄄园缘
粤 杂蚤皂酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 泽蚤皂怎造葬贼蚤燥灶 燥枣 泽贼葬贼蚤糟 枣燥则糟藻泽 蚤灶 葬 猿鄄砸孕杂 责葬则葬造造藻造 则燥遭燥贼
再哉 蕴蚤灶早鄄贼葬燥，在匀粤晕郧 晕葬灶，在匀粤晕郧 蕴蚤鄄曾怎灶，宰粤晕郧 阅葬燥鄄皂蚤灶早，再粤晕郧 杂澡怎燥，再哉 孕藻灶早
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粤遭泽贼则葬糟贼：栽澡藻 泽贼葬贼蚤糟 枣燥则糟藻 燥灶 葬 责葬则葬造造藻造 则燥遭燥贼 凿藻泽糟则蚤遭藻泽 贼澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 蚤贼泽 凿则蚤增蚤灶早 枣燥则糟藻 葬灶凿 葬 造燥葬凿 澡藻造凿 泽贼蚤造造
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收稿日期：圆园园怨鄄园远鄄园猿援
基金项目：中国博士后科学基金资助项目（圆园园怨园圆猿苑圆）；中央高校基
本科研业务费专项基金资助项目（ 匀耘哉悦云员园园苑园远）援
作者简介：于凌涛（员怨苑苑鄄），男，博士后，耘鄄皂葬蚤造：赠怎造蚤灶早贼葬燥岳 澡则遭藻怎援 藻凿怎援
糟灶援
通信作者：张立勋（员怨远圆鄄），男，教授，博士生导师，耘鄄皂葬蚤造：扎澡葬灶早造蚤曾怎灶
岳 澡则遭藻怎援 藻凿怎援 糟灶援
摇 摇 并联机器人的静力学特性是衡量机器人性能的
重要指标
［员鄄猿］
，各个构件受力的大小是随着动平台
的位姿变化而变化的，研究并联机器人的静力学特
性，对其电机的选择和控制意义重大
［源鄄远］
援 目前，并
联机器人的静力学求解主要是通过计算雅可比矩阵
来建立不同位姿下，外力、外力矩和驱动力（ 矩）之
间的静态关系，但此建模方法忽略了并联机器人各
个杆件自身的重力对驱动力的影响，把连杆视为
“二力杆”，数学模型具有较大误差
［苑鄄员园］
援
该文综合考虑了连杆自身重力的影响，建立了
更为完整的 猿鄄砸孕杂 并联机器人的静力学模型，并利
用 酝葬贼造葬遭 的 杂蚤皂酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 模块，构建典型 猿鄄砸孕杂 并
联机器人的仿真模型，通过静力学仿真来验证该数
学模型的正确性
援
员摇 猿鄄砸孕杂 并联机器人静力学分析
猿鄄砸孕杂 并联机构如图 员、圆 所示，动平台、定平台
分别为 圆 个不同长度的等边三角形，它们之间通过
猿 条 砸孕杂 连杆分支相连，即：连杆分支与运动平台间
通过 猿 个球铰连接；与定平台间用 猿 个转动副连接，
连杆本身可由电机控制实现伸缩援 根据 猿 自由度并
联机器人类型分析可知：
猿鄄砸孕杂 并联机器人在运动
过程中，动平台相对于定平台能实现六维的运动，但
其中只有 猿 个运动是可控的援
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