MTPM-360型3-4轴并联机器人

概述：

并联机器人是由多个并行链构成的闭链运动系统，即末端执行器通过至少两个独立运动链与机座相连。冗余并联机器人结构上具有低惯量、大负载能力、高速高精度等优点，故它在精密仪器、现代机床、高速自动化生产线等领域有着广阔的应用前景。SCMTGPM系列冗余并联机器人由同一个平面内的三个二杆开链机构连结而成，末端执行器安装在开链机构相互连结的地方，整个机构由三个分别安装在基座处的交流伺服电机驱动。电机的控制通过GT-400-PCI-SV控制卡实现，电机的转角可以通过绝对位置编码器得到。该机构实际上可以看作是传统的五杆机构附加了一条支链，该冗余支链可以消除五杆机构的奇异性，改善力传递性能，并且得到唯一的前向运动学解。同时冗余驱动使得机构的模型更加复杂，进而对系统控制策略的要求也更高，这也就使冗余并联机器人的研究工作变得更具挑战性。

并联机构（Parallel Mechanism，简称PM），可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。

 

    并联机器人和传统工业用串联机器人在哲学上呈对立统一的关系，和串联机器人相比较，并联机器人具备以下特点：

（1）无累计误差，精度较高；

（2）驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；

（3）结构紧凑，刚度高，承载能力大；

（4）完全对称的并联机构具有较好的各向同性；

（5）工作空间较小；

    根据这些特点，并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。

    MTPM-360是固高公司采用业界默认标准开发的3-4轴并联机器人，该类型机器人在包装、分拣、装配等轻负载场合有广泛的应用价值。该类型机器人业界常见的通用名称还有：三角机器人、Delta机器人、蜘蛛手、拾料大师等。

    并联机器人的本体部分，我们采用铝合金材质精致加工而成；电气系统采用伺服电机及行星齿轮减速器进行驱动；控制系统方面，我们采用带4轴脉冲输出的PLC进行架构，并可采用示教法和视觉系统进行运动控制方面的编程设计。

 技术指标：

    控制器参数：

尺寸图：

 

可做研究性试验：

主要研究方向：

(1)并联机器人机构学理论

(2)并联机床与数控技术

(3)传感器与测控技术

(4)极端条件特种零部件及材料服役性能评价与优化研究

(5)微操作机器人与微机电系统

实验：典型机构认识与分析实验

· 实验一：控制系统初步调试 

· 实验二：PID 伺服控制调节 

· 实验三：PID 滤波器工作原理与算法 

· 实验四： PID 参数的整定

· 实验五：并联机器人联动实验 

· 实验六：动平台画五角星实验

应用案例：

并联机器人作为一种新型的机器人形式得到了越来越多的应用，与串联机器人相比该型机器人具有结构简单、刚度大、承载能力强、误差小等特点，与串联机器人形成了良好的互补关系。

可用于六自由度数控加工中心、航天器对接机构、汽车装配线、运动模拟器、岩土挖掘工程等。