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基于新型正交布置的3RRR球面并联机构,设计了一种机器人肩关节,介绍其结构布局特点,由几何关系推导了该肩关节的位置反解方程和雅可比矩阵,在给定约束条件下,绘制了肩关节的工作空间,定义了该种肩关节的灵巧度评价指标,并绘制了灵巧度评价指标在工作空间上的分布图。该肩关节具有结构紧凑、解耦性好、加工及装配性好等特点,是一种较理想的人形机器人肩关节。