设计了一种可以实现两移一转的新型3自由度并联机构3-UPS/RPP。该结构在传统的3-UPS结构基础上加入了一条RPP结构的约束支链,应用螺旋理论分析约束链得知,该3-UPS/RPP并联机构可实现平面内的一维转动和二维移动。在自由度分析的基础上,构建了3-UPS/RPP并联机构的运动学模型,通过对驱动支链和约束支链的分解分析,给出了3-UPS/RPP并联机构位置逆解的解析表达;随后,基于位置逆解结果,确定了工作空间的搜索流程,并据此在Matlab软件中求解了该机构的工作空间;最后,对该3-UPS/RPP并联机构进行了运动学控制仿真。结果表明,系统具有较高的动态轨迹跟踪控制精度,适用于实际应用。

咀嚼机器人是一类能够模拟人类咀嚼行为的机器人,现有的咀嚼机器人大多是6自由度并联机构,而6自由度并联机构本身结构复杂、制造成本较高、控制困难。针对这一情况,从人类咀嚼运动可分为切碎和研磨两个阶段的特点出发,以3-UPS/RPP并联机构为原型设计了一种少自由度并联咀嚼机器人;在三维建模软件UG中建立了CAD模型,对其进行了相关的运动学分析;模拟人类咀嚼过程中的切碎和研磨,在虚拟样机分析软件Adams中进行了运动仿真。结果表明,咀嚼机器人可以实现对人类咀嚼性能的模拟。