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可重构索驱动并联机器人(Reconfigurable Cable-driven Parallel Robots,RCDPRs)是通过改变出索点或其他部分组件的位置来重新配置柔索分布的并联机器人,它是由索驱动并联机器人(CDPRs)发展演变而来的新型柔性机器人。与传统的CDPRs相比,RCDPRs具有更好、更高的性能,比如:能够避免柔索与环境之间的碰撞、扩大工作空间、提高系统刚度、增强有效负载能力、减小柔索张力等。本文以八索六自由度的RCDPRs为研究对象,主要工作包括RCDPRs的构型设计、系统的非线性静力分析、系统的参数化建模与分析、可重构算法以及控制系统的实验方案等,研究工作为RCDPRs的系统实现提供理论依据和技术支持,对扩展CDPRs的工程应用具有重要的理论和实际意义。具体研究内容和结论归纳如下:针对大型3D打印建筑技术的特点,基于机械结构模块化实现系统可重构的思想设计了相应RCDPRs的构型;构建了柔索的悬链线模型,完成了RCDPRs系统的非线性静力学的分析和求解,研究工作为RCDPRs系统的有限元参数化建模奠定了分析基础。通过MATLAB和ANSYS联合仿真建立了RCDPRs的有限元参数化模型。基于此参数化模型,分析了RCDPRs的静力平衡状态,结果显示系统最大变形量为l0-611m,证明了RCDPRs的非线性静力学分析和求解模型是正确的。基于RCDPRs的有限元参数化模型,完成了RCDPRs的模态分析,分析结果为接下来RCDPRs的可重构算法提供了优化性能指标。提出了基于图论的Dijkstra最短路径算法来实现系统Z方向的可重构,即Z方向的出索点不再固定,给出了六种成本函数,通过可重构优化算法实现系统的最优重构路径;并通过案例分析了只考虑重构总数或动平台姿态误差成本时的最优重构路径,结果表明,只考虑动平台的姿态误差时要比考虑重构总数时的姿态误差减少近1 8%,进而验证了可重构优化算法的可行性。以贝加莱PCC和Ethernet PowerLink为基础,拟定了RCDPRs的控制系统方案。完成了工业PC和GMC运动控制卡为核心的开放式数控系统的软硬件设计,其中,硬件选用贝加莱的工业PC 2100系列工控机、ACOPOSmicro驱动系统以及触摸屏面板;软件则选用基于模块化的Automation S tudio软件开发平台;根据系统选型的硬件配置了相应软件开发工具和环境并定义了相关的初始化参数。