与现代工业中正在大量采用的串联式机器人不同,并联机器人各驱动单元的运动不能相互独立,而必须保持十分严格的运动耦合关系.它具有传动刚度大、传动链短、传动结构简单、承载能力强、惯量小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点,可用于航空航天、加工制造、精密装配等领域,已成为机器人研究的热点之一.关于并联机器人的运动解耦问题国内外已经有过相当充分、深入的研究,其中一个非常突出的问题就是如何在并联机器人实时控制过程中有效地实施解耦计算(受计算机运算速度和存储容量的限制)以及精确地实现各执行部件(一般是油缸)的运动(在传动刚性好的情况下基本不容许有误差,否则理论上无法实现运动).该论文对6-DOF并联机器人控制中的几个关键问题进行了分析和研究,提出了一种利用电-气比例/伺服执行机构和三维动画控制技术相结合的方法,提出虚拟模型解耦器和宽容型控制概念.所涉及的内容包括6-DOF的传动控制方法和液压执行机构,三维动画技术的逆解运算,运动仿真及电-气比例/伺服执行机构.对计算结果进行了分析比较和方案验证,并编写相应的控制模块.课题的研究内容主要包括:第一章,介绍了机器人的概况、并联式六自由度平台的特点,产生和历史、国内外的发展概况、研究近况、应用及前景、结构形式和存在的问题,提出了该课题研究的目的和内容.第二章,控制方案分析.针对六自由度并联机器人的控制给出了三种控制方案:专用控制软件与液压驱动、专用控制软件与气压驱动、动画控制软件与气压驱动.并分别对每种控制方案进行了适用性分析.在进行了系统地分析比较之后最后决定采用动画控制软件与气压驱动的方案.第三章,动画控制方案实施.对六自由度并联平台进行了结构尺寸设计,利用AutoCAD软件进行了三维实体造型,并将其转换到场DSMAX软件中,进行结构关系设定;编写了相应的逆解解耦软件;计算机出解耦结果;最后使用该软件分析了中位时的极限运动范围.第四章,动画控制方案验证.分析了六自由度并联机器人的空间位置关系,用解析法进行了运动学逆解的求解;与相同情况下动画解耦模型的计算结果进行了分析和比较,充分验证了动画控制方法的可行性.第五章,论文总结与展望.该论文对于其他多自由度运动、具有复杂运动轨迹的多自由度机械装置的运动轨迹分析、控制、空间位姿模拟仿真等有一定的指导意义和参考价值.提出了一种新的解耦方法和控制概念,为机器人的研制和动画技术的推广应用开拓了新的思路.动画控制技术的功能在其他类型机器人实际应用中的完善和推广,有待计算机软件和硬件技术的进一步发展.