绳驱并联机器人的滑轮运动学研究

摘要

绳驱并联机器人末端执行器的高精度运行需要精确的运动学模型提供指导。但传统的绳驱并联机器人运动学模型忽略了滑轮对末端位姿的影响，存在着精度偏低、稳定性较差等问题。为了减小滑轮在运动过程中对于运动学反解造成的影响，提出了一种耦合滑轮运动学的扩展运动学模型。基于八绳六自由度绳驱并联机器人平台，对扩展的运动学模型进行了系列仿真，探究了不同滑轮半径下末端执行器的控制误差。结果表明扩展的运动学模型的绳索的绳长变化量误差、末端执行器的姿态角误差和位移量误差分别减少了2.0%、3.6%、2.2%。滑轮模型的引入有效地提高了绳驱并联机器人的运动稳定性，进一步推动了末端执行器高精度控制的发展。

关键词

绳驱并联机器人 / 滑轮 / 运动学 / 静力学

基金资助

武汉工程大学第十四届研究生教育创新基金（CX2022110）