并联机器人优缺点有哪些？

并联机械手是一个机械系统，它使用几个由计算机控制的串行链来支持一个平台或终端执行器。也许，最著名的并联机器人是由六个支持飞行模拟器和其他设备的可移动底座的线性执行器组成。

（并联机器人）

人们常说并联机器人比串行机器人更难、更快、更精确。然而，由于并联机器人之间存在巨大的差异，事实要复杂得多。

最后，可以说，大多数多轴精密定位装置都是基于并联机器人，主要是六脚架和三脚架。然而，这种现象的原因与串行机器人的误差积累关系不大（平行机器人的误差是平均的），而与六脚架和三脚架的刚性关系更大。

这些系统也被称为并联机器人。它们是铰接机器人，使用类似的机制来移动机器人的底座或一个或多个机械手。“平行”不同的是，与串行机械手相比，这个连杆(或“手臂”)终端执行器(或“手”)通过一些独立的并联机构(通常是三个或六个)连接到其基座。

这里使用的是拓扑“并行”不是几何意义上的“并行”；这些连杆相互作用，但这并不意味着它们是平行线。

设计特点

与串行机械手相比，并联机械手的每个链条通常较短，结构简单，因此可以抵抗不必要的运动。链条的定位误差与其他链条的定位误差是平均的，而不是累积的。对于串行机器人，每个执行器必须在自己的自由范围内移动；然而，在并联机器人中，其他链条也会影响关节的离轴灵活性。正是这种闭环刚度使整个并行机器人相对于其部件具有刚性，而不是与串行链不同，其刚性随着部件的增加而逐渐降低。

这种相互强化也允许简单的结构：Stewart平台六脚链采用任意轴万向球关节之间的棱柱关节线性引导装置。球关节是被动的：只是自由移动，没有执行器或制动器；它们的位置完全受到其他链条的限制。Delta机器人有一个旋转执行器安装在底座上，它可以移动一个轻而僵硬的平行四边形手臂。执行器安装在三个手臂的顶部之间，也可以安装在一个简单的球形接头上。平行机器人的静态代表通常类似于铰接桁架：连杆及其执行器只感觉到张力或压缩，没有任何弯曲或扭矩，这再次降低了轴外力的任何灵活性。

并行机械手的另一个优点

重型执行器通常安装在一个单一的基本平台上，手臂只通过柱子和关节移动。这种减少手臂质量的方法允许更轻的手臂结构，从而使执行器更轻，移动速度更快。这种质量集中也降低了机器人的整体惯性矩，这可能是移动或步行机器人的优势。

所有这些特征使机械手具有广泛的运动能力。与串行机械手相比，它们可以快速移动，因为它们的移动速度通常受到刚性而不是纯力的限制。

与串行操作员相比，大多数机器人应用程序都需要刚性。串行机器人可以通过使用高质量的旋转关节来实现这一点，这些关节允许在轴上移动，但对轴外移动是刚性的。任何关节允许的运动也必须在执行器的故意控制下进行。一个运动需要几个轴，所以它需要很多这样的关节。一个关节不需要的灵活性或粗心大意会导致类似的粗心大意：没有机会支持一个关节移动到另一个关节。不可避免的滞后积累了不可避免的滞后性和离轴柔性；精密臂是这些关节的精度、复杂性和成本之间的妥协。

与串行机器人相比，并联机器人的一个主要缺点

是它们的工作空间有限，因为它们的腿可能会发生碰撞，每条腿有五个被动关节，每个关节都有自己的机械极限。并联机器人的另一个缺点是，它们在奇怪的位置完全失去了刚度（机器人获得了无法控制的有限或无限的自由；它会摇晃或移动）。这意味着优雅的可比矩阵，即从关节空间到欧几里德空间的映射，已经变得奇怪（从6）。

应用：

飞行模拟器

汽车模拟器

工作流程

光子学/光纤对准

优势：

-高速、高精度定位、有限的工作空间，如组装pcb板

-安装在末端执行器中的微型机械手较大，但串行机械手较慢

-高速/高精度铣床

并联机器人通常在工作空间中受到更多的限制；例如，它们通常不能绕过障碍物。执行所需的操作（正运动学）通常很难计算，并可能导致多个解决方案。未来，并联机器人将在物流领域发挥更大的价值。