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本文根据已经成型并应用的三平动3-PRRU并联机器人,提出了一种空间结构相对简单,无伴随运动的3-PRRRR并联机器人。基于3-PRRRR并联机器人的构造特点,利用软件matlab及其中集成的强大的算法工具箱模块,并对其运动学等理论进行了计算机仿真。除理论研究外,还利用现代辅助设计软件soildworks对其进行三维建模,并利用其中的Motion插件,对其运动学进行了一系列的模拟,再次验证了该3-PRRRR并联机器人机构存在的合理性及适用性,为少自由度并联机器人的理论研究奠定了一定的基础。本文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)利用改进的Grubler Kutzbach-公式对本文提出的3-PRRRR并联机器人的自由度进行分析计算,对其支链进行合理的简化,利用D-H矩阵法为该3-PRRRR并联机器人建立数学模型,并利用该数学模型对3-PRRRR并联机器人进行位置反解的研究,并根据实际情况对反解进行筛选,得到符合实际要求的几组反解,并使用matlab仿真软件对该理论算法采用不同的算例进行仿真计算,验证其正确性。(2)运用D-H方法建立了3-PRRRR并联机器人的运动学方程,并根据其运动学方程,构造3-PRRRR并联机器人的运动学正解方程,并根据此方程利用matlab软件中自带的遗传算法工具箱,将并联机器人的运动学正解问题转化为优化问题,并将正解和反解进行相互印证,证明了遗传算法在求解这类问题中的优势所在及所建立的3-PRRRR并联机器人正解模型的正确性。(3)根据3-PRRRR并联机器人的特有的空间结构特点,选用雅各比矩阵法对其奇异位形进行分析,利用速度雅各比矩阵建立该并联机器人奇异位形的判别式,分析了在何种条件下该3-PRRRR并联机器人将达到奇异位型。(4)根据3-PRRRR并联机器人的反解方程,选用蒙特卡洛法得到该3-PRRRR并联机器人的工作空间,并利用matlab快速的计算功能及绘图功能,将大致的工作空间绘制出直观的点阵图表示出来,从而得到该3-PRRRR并联机器人的工作空间的所有点在空间中集合的图像。并基于matlab平台,编写GUI,分析不同杆件尺寸是如何影响该3-PRRRR并联机器人的工作空间的。(5)利用solidworks对该3-PRRRR并联机器人进行三维造型建模,利用solidworks中集成的Motion插件对该3-PRRRR并联机器人的机构进行运动模拟,从而再次验证了对该3-PRRRR并联机器人运动学建模的合理性和正确性。