提出了一种基于R&(2-UPU/2-RPR)混联机构的新型混联双平台错动式六足机器人,并对该机器人进行了结构设计。该六足机器人依靠2-UPU/2-RPR并联机构上、下两个平台的相互错动产生行走动作,其并联机构同时被用作连接两组3条腿的机身,从而使得该机器人能够以较少的驱动实现“3+3”的步态行走;该六足机器人的机身与载物平台以相对转动结构串联,可实现零半径360°灵活转弯。基于RPY变换矩阵求得了并联机构的位置逆解;通过分析该六足机器人腿部的相互干涉约束和驱动约束,得到了机器人的最大步长、在1个间歇周期中单次转动的最大零半径转角和运动轨迹曲线;分析了该六足机器人在平地行走和爬台阶时的步态;对其载重量进行的有限元分析结果证明,该六足机器人能够代替挑夫在崎岖山路上载物行走,具有广泛的应用前景。

针对脑卒中患者的踝关节康复及训练,提出一种具有3R1T运动性能的脚踝康复机构。运用螺旋理论分析自由度,利用封闭矢量法求解位置逆解,运用Adams对混联机构进行了运动学分析;并计算了该机构在背伸、趾屈运动时最大转动角度误差值。结果表明,在限位装置的限制下,该机构可在踝关节安全运动范围之内完成患者所需康复运动及竖直方向的关节牵引运动。

针对一种新型2-PRU/PUU并联机构的伴随运动及工作空间进行了分析。根据螺旋理论对机构的自由度进行分析;通过修正的Grübler-Kutzbach公式判断了其结果的正确性;通过创建2-PRU/PUU并联机构的运动学数学模型,推导了伴随运动与动平台位姿之间的数学关系,在此基础上,利用三维空间坐标矢量法计算了该机构的位置反解;采用极限边界搜索法在Matlab软件中运算求解出工作空间,并利用Adams软件对2-PRU/PUU并联机构进行了动平台质心运动参数的仿真计算。研究为该机构的尺度综合、误差分析以及为今后实际工程应用提供了理论与数据支撑。