全柔性机器人机构的结构构型研究.pdf

全柔性机器人机构研究涉及一系列创新的机械装置，这类机构通过完全柔性的连接来实现运动，而不需要传统意义上的刚性关节和驱动元件。全柔性机构的运动部件在一定程度上可以弯曲变形，从而达到预定的动作。这类机器人的研究和应用已经成为机器人领域一个新的研究热点，因为它在某些特定的应用场合表现出传统机器人所不具备的优势，例如在精密操作、微小空间作业、生物医学等领域。 文章的主要内容集中于对全柔性机器人机构的结构构型进行研究，并探讨了这些机构的不同应用分类。文章首先将这些柔性机械装置按照不同的应用进行了分类，并讨论了全柔性机构与并联机构之间的关系。并联机构是一种机器人架构，其特点是多个执行器（如电动机）同时作用于一个公共的移动平台，这样的结构可以提供高刚度和高精度的运动。 为了构建出适用于不同任务的全柔性机器人机构，研究者们总结了当前并联架构的配置，以及各种类型的柔性铰链（flexure hinges）的几何模型，以便于选择和构建全柔性机械装置时使用。柔性铰链是全柔性机器人机构中非常关键的部分，它允许机器人在相对较少或无摩擦的条件下实现精确的运动控制。 文章中还强调了全柔性机器人机构的结构分布对机器人的性能有着重要的影响。通过对不同类型的全柔性机械装置的结构分布进行详细研究，可以预测和改善这些机构的性能。 在研究中还提到了典型并联机构的特征，如RASPFL56、SOC、3RRR、3RPS、6UPS、6PSS等，并展示了不同种类的柔性铰链，例如柔性铰链的不同类型（包括柔性铰链、棱柱形铰链和通用铰链），以及对这些不同类型的柔性铰链进行了介绍和分析。 此外，文章还提到了对全柔性机器人机构的铰链分布进行研究的重要性，因为这些铰链的分布直接影响着机构的特性。例如，研究了3RPS和Delta构型的铰链分布情况，这些构型在全柔性机构中非常常见，它们的设计和优化对机器人性能有着极大的影响。 上述研究中提到的机构和术语，如"full compliant mechanism"、"flexure hinge"、"configuration"、"parallel mechanism"等，对于理解全柔性机器人的工作原理和设计方法至关重要。这些内容表明全柔性机器人机构设计是一个复杂而多样的领域，涉及机械工程、材料科学、控制理论和计算机辅助设计等多个学科的交叉融合。 通过深入了解这些全柔性机器人机构的结构构型研究，可以为开发新的机器人应用提供创新的设计思路，特别是在需要高精度、高灵活性和良好适应性的场合。全柔性机器人机构在实现复杂运动控制和执行精密操作方面，有望为自动化和智能制造等领域带来革命性的进步。