基于人体上肢手臂结构特点与运动特性,提出一种轻型仿人绳驱动协作机械臂结构,完成了3-RRRR-(UPU)腕关节并联机构设计;弓形连杆铰链中心连线两两对角相交,交点随动平台相对静平台作球面纯滚动,形成椭圆运动轨迹。构建虚拟圆逼近椭圆误差模型,采集不同尺寸下并联机构运动误差数据进行插值优化处理,得出插值优化模型;在动、静平台分别建立动、静坐标系,构建并联机构运动学简图,完成正运动学分析。通过正运动学分析结果推演出绳索长度与并联机构

这里分别从杆式多自由度超声电机振子的动力学特性设计方法、定转子之间的预压力加载以及确保电机球形转子在关节结构中三自由度运动的结构形式设计等三个方面对基于杆式多自由度超声电机构建机器人腕关节结构进行了相关的研究。针对当前在杆式多自由度超声电机振子的动力学特性设计方法上的不足,提出了在有限元模型中应考虑接触和螺栓预紧力在振子动力学特性中的影响因素,并通过实验验证了该方法的正确性,在腕关节的结构设计方面,通过增设转向环及其转轴与球形转子转轴的垂直交叉布置,巧妙的实现了关节三自由度的运动及电机定、转子之间的预压力的加载、可调。该结构简单、轻巧灵便,对机器人的微型化、轻量化具有积极的意义。