并聯(lián)機器人具有剛度高、速度快、柔性強、重量輕等優(yōu)點，與串聯(lián)機器人一起構(gòu)成工業(yè)機器人的重要部分。近幾年，隨著并聯(lián)機器人在食品、醫(yī)藥、電子等輕工業(yè)中的廣泛應用以及在物料搬運、包裝、分揀等方面無可比擬的優(yōu)勢，已成為工業(yè)機器人需求增長的新生力量。

　　中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進制造技術(shù)研究所精密運動與先進機器人團隊最新設(shè)計的四自由度并聯(lián)機器人，可以實現(xiàn)3T1R四個自由度的運動，是少自由度并聯(lián)機器人的創(chuàng)新設(shè)計之一，其主要特點為2條相同支鏈通過被動轉(zhuǎn)動副連接到動平臺上，且每條支鏈有2個相同分支通過安裝在基座上的移動副作為驅(qū)動。為進一步分析機構(gòu)特點，采用螺旋理論驗證了該機構(gòu)自由度的數(shù)目及機構(gòu)的運動學特性，得到了其位置的封閉解，根據(jù)機構(gòu)的運動學特性和構(gòu)型特點，該機構(gòu)位置正解的封閉解最多有8組解，位置反解最多有4組解，結(jié)果表明，運動學分析簡單是此并聯(lián)機器人的特點之一。此外，具有構(gòu)型對稱、工作空間大、速度快且定位精度高的特點。相比于傳統(tǒng)的并聯(lián)機器人而言，它能夠?qū)崿F(xiàn)XYZ三個方向的運動與一個繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動，且在驅(qū)動方向工作空間可依作業(yè)需求擴展，增大了工作空間的范圍。

　　該并聯(lián)機器人樣機的每個支鏈采用了一定子兩動子的高精度直線電機作為驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單且電機定位精度達到微米級，此外，通過高強度的碳纖維復合材料作為支鏈的主要材料，有效降低了移動件的重量；控制系統(tǒng)采用了ABB的驅(qū)動器，通過PowerLink總線進行同步控制；通過基于運動學的離線軌跡規(guī)劃算法，該機構(gòu)的運動學目前該樣機可達到XYZ三個方向的平動及繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動，移動范圍分別是0.3m、1.2m和0.2m，其最大運動速度達到了1.6m/s，末端定位精度約為1mm，繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動可以達到±120°，能夠廣泛應用于柔性化工廠的包裝、分揀等工序，具有很好的應用前景。

四自由度并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

并聯(lián)機器人機構(gòu)圖

并聯(lián)機器人工作空間