1月11日,記住由上海交通大學獲得新聞,上海交大機器取動力工程學院頂峰傳授課題組“并聯機器人機構拓撲取標準設計理論”取得2011年國度自然科學二等獎。
并聯機器人可在多行業“顯身手”
并聯機器人作為機器人家族中的主要成員之一,正在很多范疇擁有極為普遍的使用,好比4D動感影院、飛機駕駛模仿器、太空中兩個飛行器的空間對接模仿設備、大型地動模仿臺、地鐵站地道發掘用的盾構掘進機、巨型射電望遠鏡、挖煤用的巨型電鏟、微納米操縱機器人等等。這一些設備皆擁有一些配合的特性,好比請求承載能力強、操縱精度高、剛度大等,而這恰恰是并聯機器人本身所具有的極度較著的良好特征。
雖然并聯機器人有如斯多的精良品格,然而經過這一些產物我們能夠較著直觀地感觸,它們的機構遍及比較復雜,支鏈、搭鈕許多,因而并聯機器人的設計歷程的確并不是一項輕松愉快的事情。若何憑據并聯機器人產物的功效請求來設計出機器人,是近20年來國際上研討的一個熱門和難點。
若何憑據機器人的功用規定,設計機器人的構型,還便是機器人該當是什么模樣的,包羅多少個支鏈、多少個搭鈕,和他們之間該當若何連接起來?設計出的機器人性能利害若何分辨,還便是它的性能指標若何界說?機器人的尺寸設計題目(包羅各個支鏈的長度、桿件之間的空間相對干系等等),還便是構成并聯機器人的各個部件究竟該當多長、各個部件的空間位置若何安排?全是頂峰傳授課題組須要處理的困難。
“并聯機器人”技能獲得要害打破
頂峰傳授課題組提出了表達并聯機器人末了特性的GF集(Generalized Function Sets)觀點和界說,創立了并聯機器人機構的拓撲設計體系理論體系。
課題組還建立了并聯機器人機構的性能評價體系,思量機器人末了的廣義線速度和角速度、廣義力和力矩、廣義線位移剛度和角位移剛度、廣義線位移精度和角位移精度等,提出了并聯機器人遷移轉變挪動離散的各項同性評價目標和全域的定量評價模子和并聯機器人輸入和輸出聯系關系干系的機構可約評價目標體系;
課題組提出了把并聯機器人機構現實參數映照為無量綱和相對有限參數的"空間模子"界說,建立了空間模子的數學描寫情勢;正在空間模子上揭露了多種并聯機器人全域標準參數取種種性能之間以圖譜集表達的映照紀律。
已研收回12種“并聯機器人”
應用本結果提出的并聯機器人新構型,借助于空間模子上表達的性能與標準映照干系,立異設計和開辟出了巨型重載并聯操縱機等12 種并聯機構構型的新裝備樣機或產物,取得有關并聯機器人的國度受權發明專利35項。本結果為機器人機構優化設計和產物立異供應了有效途徑。

頂峰傳授課題組的這一結果獲國內外同業高度評價,單篇論文最高他引209次、SCI他引90次;離別以中、英文情勢出書專著2部。本結果為并聯機器人機構優化設計和產物立異供應了有效途徑。哄騙本結果立異設計出了12 種并聯布局新裝備,獲國度受權發明專利35 項。