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1、机器人作业概况2）并联机床与传统机床的比较①与传统机床的区别：传统机床布局的特点是以床身、立柱、横梁作为支承部件,主轴部件和工作台的滑板沿支承部件上的直线导轨移动,按照X、Y、Z坐标运动叠加的串联运动学原理形成刀头点的加工表面轨迹;并联机床布局的特点是,以机床框架为固定平台的若干杆件组成空间并联机构,主轴部件安装在并联机构的动平台上,改变杆件的长度或移动杆件的支点,按照并联运动学原理形成刀头点的加工表面轨迹.②与传统机床相比较具有的优点：①并联机构的执行机构运动灵活,很容易实现多自由度联动,从而更易于实现空间
2、曲面的加工;②并联机床结构简单,零件总数较少,成本容易控制;③并联机床移动部件质量小,响应速度快,动态性能好,更适于高速加工;④并联机床的模块化程度高,易于重构二、并联机床的国内外研究现状及发展趋势1）国外并联机床的研究现状和发张趋势：国外并联机床的研究起始于上世纪80年代，但真正将并联机构成功应用于机床是1994年，美国的Gidding&Lewis公司在这年的美国芝加哥国际机床博览会(IMTS’94)上，推出了历时6年研制的第一代“变轴”并联机床，命名为“Variax”机床随后,美国Ingersoll公司(
3、1994年)相继推出了采用并联机构的VOH21000型立式加工中心和HOH2600型卧式加工中心(EMO97),这两台机床在结构上都作了较大改进,从内铣型改为外铣型,并明显缩小了主轴部件的体积,减轻了运动部件的质量,安装工件也比较方便,对并联机床的发展产生很大影响.而欧洲的第一台商品化并联机床是德国Mikromat机床公司的6X2Hexa立式加工中心。该机床的工作台在底座上可前后移动,以便于装卸工件.底座上有三根按120°分布的立柱,用于支承并联机构.并联机构的特点是，采用双层Stewart平台,即上下平台都
4、是两层.这种变形结构增大了工作空间,使机床主轴姿态变化时受力更均匀.该机床主要用于磨具加工,可以实现5坐标高速铣削,加工精度可达0101～0102mm.其它一些著名机床公司近年推出的并联机床产品还有日本大隈株式会社在2001年推出的PM2600型立式加工中心、瑞士ETHZ研究所的Hexaglide并联机床、瑞典SMTTricept(前身是NeosRobotics)公司的Tricept2845型5坐标加工中心、德国斯图加特制造技术中心等单位联合开发的Paralix型5面加工并联机床、德国Reichenbache
5、r公司推出的Pegasus型木材加工中心、西门子公司试验基地的并联运动机床、法国HexapodCMW公司的CMW300型5坐标高速铣头等2）国内并联机床的研究现状及发展趋势国内对于并联机床的研究是从20世纪90年代中期开始的,主要研究单位有燕山大学、东北大学、清华大学、天津大学、中科院沈阳自动化研究所、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西安交通大学、华中理工大学和浙江大学等.1998年,清华大学在第五届中国国际机床展览会上展出了名为VAMT1Y的并联机床,该机床由清华大学和天津大学联合开发,是我国展出的第一台
6、并联机床样机后来,清华大学又先后和云南机床厂、大连机床厂、江东机床厂合作开发了多台并联机床北京航空航天大学从1996年开始从事并联机床的研究,于1999年开发出一台虚轴刀具磨床实验样机.1999年天津大学在第六届中国国际机床展览会上展出了名为Linapod的3自由度并联机床.该机床是由天津大学开发,天津第一机床厂制造的.该机床的定位精度不大于20μm.沈阳自动化所于1995年底研制出一台6杆并联机器人机床样机,后来又开发出一台龙门式4杆5轴并联机床.哈尔滨工业大学1998年研制出6坐标BJ系列并联机床,并在1
7、999年的机床展览会上展出..2001年在北京举行的国际机床展览会(CIMT2001)上,哈工大又与哈尔滨量具刃具厂合作推出了一台商品化的并联机床。该机床可以对水轮机叶片等复杂曲面进行加工,加工精度可达0.02mm。而东北大学先进制造与自动化技术研究所,从1995年开始对少于6杆的并联机构作了大量研究,并于1997年推出了一台三杆32DOF并联机床,开创了我国开发研制低于六个自由度的并联机床的先河.该三自由度并联机床采用TPT型支链结构,具有三个移动自由度,基本克服了六自由度Stewart并联机构工作空间小、
8、耦合性强的缺点,应用范围广。三、并联机床的关键性技术以及问题1）目前，国内外关于并联机床研究的关键技术主要有：并联机床设计理论和结构设计研究、并联机床的运动学设计研究、并联机床动力学和动态特性研究以及并联机床动力与控制策略的研究等。近十余年来，关于并联机床这些方面的研究工作取得了很大的进展。①并联机床设计理论和结构设计研究并联机床组成原理研究主要致力于解决并联机床自由度计算、运动副类型、支铰类型以及
