并联机器人是一类闭环结构的机器人,具有运动惯量小、精度高等优点,与串联机器人在结构和性能方面形成互补,极大地扩展了整个机器人的应用领域。随着机器人高速化和轻型化的发展要求,各构件弹性变形给并联机器人整体性能带来的影响已经不容忽略,因此开展柔性并联机器人方面的研究就成为当前机器人领域的前沿课题。 本文从实验研究的角度出发,设计并搭建了一套平面3-RRR柔性并联机器人实验系统,主要工作包括以下几个方面： 1.结构设计。结合平面3-RRR并联机器人的运动学和动力学逆解模型,提出了一种兼顾工作空间和最大输出加速度的并联机器人结构设计方法,并给出了一组满足实验系统开发要求的柔性并联机器人结构参数。 2.控制系统设计。以"IPC+PMAC"为硬件结构核心,以"RTLinux"为软件开发平台,建立了平面3-RRR柔性并联机器人的实时控制系统,实现了包括机器人回零限位、轨迹规划与运动控制、硬件状态监测等主要功能,同时开放性的设计方案也为系统的功能扩展提供了可能。 3.运动学数据采集系统设计。在控制系统的基础上,建立了以线尺传感器为采集单元的平面3-RRR柔性并联机器人运动学数据实时采集系统,实现了机器人动平台运动位姿的高精度测量,同时也为今后机器人的全闭环控制奠定了基础。 4.实验研究。进行了实验系统的运动学标定,并针对柔性连杆并联机器人设计和进行了高速、高加速轨迹实验。通过实验数据分析与数值仿真结果对比验证,所开发的实验系统具有良好的实时性和可靠性,可以为平面3-RRR柔性并联机器人领域的深入研究提供必要的实验支持。