第27卷第4期轻工机械Vol.27No.42009年8月LightIndustryMachineryAug.2009[研究·设计]4自由度模块化机器人的设计司震鹏,曹西京,姜小放(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安710021)摘要:模块化机器人是21世纪机器人发展的主要方向,设计了一种模块化机器人,在机械结构上分别设计出了关节模块和连杆模块,并且模块之间具有很好的互换性,可以提高机器人的研发速度,降低成本,而且对其进行运动学分析,得出了机器人的正解和逆解,为机器人进一步设计提供了方向及理论依据。关键词:模块化;互换性;正解;逆解中图分类号:TP242.2文献标志码:A文章编号:100522895(2009)0420039204Four2DOFModularRobotDesignSIZhen2peng,CAOXi2jing,JIANGXiao2fang(CollegeofElectricalandMechanicalEngineering,Shan’xiUniversityofScience&Technology,Xi’an710021,China)Abstract:Duringthe21stcentury,modularrobotisthemaindirectionsofrobotdevelopment.Inmechanicalstructuredesigned,thejointmodulesandlinkmodules,respectivelywithgoodinterchangeabilitythuscanenhancethedevelopmentofrobotspeed,andreducecosts.Besides,throughkinematicanalysisofrobot,theobtainedforwardkinematics;inversekinematicsofrobotwhichcanprovidethedirectionforfurtherdesignandtheoreticalbasisofrobot.Keywords:modular;interchangeability;forwardkinematics;inversekinematics0引言模块都有连接,脱开及越过相邻模块的功能,每个模块工业机器人自从20世纪60年代问世以来,经历没有动力,但允许动力和信息输入且可通过它数到相了三代的发展,如今已经在世界各国和各个行业得到邻的模块,构形改变是通过每个模块在相邻模块上的很大的发展,从最初的示教编程到现在可编程、拟人移动来实现的。化、通用性、智能化,工业机器人是融合了机械技术、电自重构系统有Benhabib的模块化机器人,提出了子技术、自动控制技术、计算机技术等多学科为一体的基于遥驱动技术的模块机器人单元,驱动方式类似于高新技术产品,是一种典型化的交叉学科应用典范,在传统的工业机器人,但驱动部分太重,影响了模块机器机械行业、包装行业、医疗行业、野外考察、搜救、排爆人的能力,可采用一个折衷的方案,ParedisBrown的自等都得到了广泛的应用,但目前的工业机器人造价昂重构模块化机器人系统(RMMS),折衷模块化机器人贵、应用不灵活等缺点急需改善,由此引发了自重构模利用了一套可交换的不同尺寸和特性的连杆和关节模块化机器人的研究热潮。块,通过组合这些通用模块,能装配出各种不同的专用1模块化机器人介绍[1]机器人。模块化机器人是由一套具有各种尺寸和性能特征2模块化机器人模块划分方法的可交换的模块组成,能够被装配成各种不同构型的模块化机器人根据实际情况应具有的特性:①每个机器人,以适应不同的工作,模块化机器人主要有2模块单元应独立完成某一特定的功能;②每一模块应具类:①链式模块化机器人;②晶格式模块化机器人。有独立的驱动系统,重量和惯性应尽量小,从而获得最自重构机器人系统有Pamecha等人的构形变化机佳的运动和动作特性;③各模块应具有一定的机械强器人系统,主要是由一套独立的机电模块组成的,每个度;④各模块具有良好的装配性和通信能力以利于各模收稿日期:2009203223;修回日期:2009204228作者简介:司震鹏(1984-),男,陕西渭南人,陕西科技大学硕士研究生,主要研究方向为机械电子工程。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·40·轻工机械LightIndustryMachinery2009年第4期块协调工作;⑤各模块应具有一定的数据处理能力。