机床与液压

作者：岳经纬，贺利乐，岳枫，窦铭源，贺宁，李赵兴

单位：西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；榆林学院信息工程学院

关键词：六自由度并联机构;多节段机器人;结构设计;运动学分析

基金：陕西省液压技术重点实验室开发基金项目（YYJS2022KF09）；国家自然科学基金青年科学基金项目（61903291）

聚焦于多自由度仿生机器人的结构优化与运动特性分析，提出一种基于六自由度并联机构的多节段机器人设计方案。该机器人通过串联模块化结构实现躯体构建，每个模块由动平台、静平台、6组连杆驱动机构及球铰连接组成，依托舵机驱动实现独立六自由度运动能力。对该机器人进行机械结构设计与运动学分析，建立动、静坐标系下的逆运动学反解模型与正运动学求解模型，通过坐标变换推导连杆长度与位姿之间的关系，并采用牛顿迭代法解决正解中的非线性优化问题。以工作空间体积最大化、连杆角度平滑性及动平台位置紧凑性为优化目标，引入自适应惯性权重与学习因子改进的粒子群优化算法，对连杆长度、旋转角度等关键参数实施多目标优化。最后，基于ADAMS软件构建虚拟样机模型，通过运动学仿真分析平台质心运动特性，并开展水平爬行、转弯等物理实验，验证了机器人在蜿蜒、蠕动等复杂步态下的运动可行性与可靠性。

来源：2025年第15期

《机床与液压》期刊编辑部

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