Cartesian stiffness matrix of manipulators with passive joints: analytical approach
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）；Institut de Recherches en Communications et en Cybernetique de Nantes（南特通信与控制研究所）
研究了具有被动关节的机械臂刚度矩阵的计算问题。它提出了显式的解析表达式和一个有效的递归程序，适用于一般情况下，并允许获得所需的矩阵，无论是在分析或数值形式。所开发的技术和它的能力，以产生奇异和非奇异的刚度矩阵的优势，处理两个Stewart-Gough平台的刚度建模的应用实例说明。
2011-07-22 cs.RO
Stiffness modeling of robotic manipulator with gravity compensator
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）；National Center for Scientific Research（国家科学研究中心）；University of Nantes（南特大学）
研究了带重力补偿器的机器人的刚度建模问题。主要的注意力是基于弹簧的补偿器位于串行结构的顺序链接之间的刚度模型的发展。导出的模型允许我们描述的补偿器作为一个等效的非线性虚拟弹簧集成在相应的驱动关节。所得结果已有效地应用于Kuka系列重型工业机器人的刚度建模。
2013-11-26 cs.RO
Stiffness matrix of manipulators with passive joints: computational aspects
Ecole des Mines de Nantes（南特高等矿业学院）；Institut de Recherches en Communications et en Cybernetique de Nantes (IRCCyN)（南特通信与控制研究所）
研究了具有被动关节、柔性作动器和柔性连杆的机械臂刚度矩阵计算问题。它提出了明确的解析表达式和一个有效的递归程序，适用于一般情况下，并允许获得所需的矩阵无论是在分析或数值形式。所开发的技术和它的能力，以产生奇异和非奇异的刚度矩阵的优势，处理两个Stewart-Gough平台的刚度建模的应用实例说明。
2012-02-15 cs.RO
Geometric and Stiffness Modeling and Design of Calibration Experiments for the 7 dof Serial Manipulator KUKA iiwa 14 R820
本课题采用测量位姿优化选择方法对空间工业机械手进行了弹性静力学建模和标定实验，对于标定过程，最优位姿选择的目的是提高串联机械手参数辨识过程的效率，减少噪声对参数辨识精度的影响，通常用于平面机械手，我们的工作主要是将该方法推广到三维空间中的更复杂的机械臂，通过将空间机械臂分解为一组串联子链，然后使用7自由度串联机械臂的完整和不可约模型将最优位姿配置用于校准过程。该方法与拟人工业机器人KUKA iiwa14 R820的说明，我们进行了校准，并使用两种不同的方法，即VJM（虚拟关节建模）和MSA（矩阵结构分析）构建刚度建模。
2020-06-11 cs.RO
Non-linear stiffness modeling of multi-link compliant serial manipulator composed of multiple tensegrity segments
Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)（南特数字科学实验室）；IMT Atlantique（大西洋国立高等矿业电信学校）；Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)（法国国家科学研究中心）
研究了一种新型柔性机械臂的刚度建模及其与环境相互作用时的非线性行为。所研究的机械手是由双三角形段组成的串联机械结构。主要注意的是初始直线的配置，可能会突然改变其形状的负载下。研究发现，在外载荷作用下，该机械臂可能有六个平衡位形，但只有两个是稳定的。在这些配置的附近，使用虚拟关节方法（VJM）的机械手的行为进行了分析。这种方法使我们能够提出一种分析技术，用于计算导致屈曲的临界力，并评估负载下的操纵器形状。相关的仿真研究证实了所开发的技术的有效性和非线性刚度分析的优势。
2021-08-02 cs.RO
Nonlinear Effects in Stiffness Modeling of Robotic Manipulators
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）
本文重点研究了考虑外力/力矩作用于端点影响的机械手刚度增强建模。它实现了虚拟关节技术，描述了一组本地化的六维弹簧分离的刚性链接和完美的关节的机械手元件的遵守。在传统的配方，这是有效的卸载模式和小位移，所提出的方法隐含地假设，负载导致不可忽略的变化的机械手姿态和相应的修正雅可比矩阵。所开发的数值技术允许计算静态平衡和相关的力/扭矩反应的机械手为任何给定的位移的末端执行器。这使得设计人员能够检测机械手弹性行为中的基本非线性效应，类似于梁元件的屈曲。提出了一种基于虚拟弹簧刚度参数和主被动关节雅可比/海森矩阵求逆的线性化方法。所开发的技术说明了一个应用程序的例子，处理与刚度分析的并联机器人的callide家庭。
2009-12-08 cs.RO
Advancement of MSA-technique for stiffness modeling of serial and parallel robotic manipulators
Innopolis University（因诺波利斯大学）；Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)（法国国家科学研究中心）；Le Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)（南特数字科学实验室）；IMT Atlantique（大西洋国立高等工业技术与矿业学校）
本文介绍了机器人刚度建模的矩阵结构分析技术（MSA）的进展。与经典的MSA相比，它可以应用于由刚性、被动或弹性关节连接的柔性和刚性连杆组成的并联和串联机械手，具有多个外部载荷。机械手刚度模型是作为一组基本方程描述的链接，补充了一组约束描述链接之间的连接的弹性。这些方程直接聚合在一个共同的线性系统中，而无需传统的矩阵行和列的合并，这允许避免以较高维度的稀疏矩阵的数值求逆为代价的传统手动变换。
2018-05-29 cs.RO
Stiffness Analysis of Parallel Manipulators with Preloaded Passive Joints
Institut de Recherche en Communications et en Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究院）；École des Mines de Nantes（南特矿业学院）
提出了一种被动关节内预紧并联机器人刚度增强分析方法。它还考虑了外部载荷的影响，并允许计算非线性的“载荷-挠度”关系和刚度矩阵的任何给定位置的端平台或驱动器。使用这种方法，它提出的动静力控制算法，允许提高经典的运动控制的精度，并补偿由于外部/内部负载的链接/关节的弹性变形所造成的位置误差。结果示出的一个例子，处理与并联机械手的内预加载允许消除不希望的屈曲现象，并提高其运动学奇异性附近的刚度。
2010-12-09 cs.RO
SiMPLeR: A Series-Elastic Manipulator with Passive Variable Stiffness for Legged Robots
Saratoga High School（萨拉托加高中）；University of Michigan（密歇根大学）
我们提出了一种机械简单，成本低廉的设计，一系列的弹性致动器与可控刚度。这些特性对于动物的奔跑、跳跃、投掷和操纵是必要的，然而在机器人中，变刚度致动器要么很复杂，要么通过反馈控制器在低带宽下模仿。需要一个强大而简单的设计来建造可靠而廉价的具有动物能力的机器人。我们设计的关键是将扭转弹簧连接到正时皮带上，以创建可变刚度线性弹簧。在对抗对中，改变电机和关节之间的距离则改变致动器刚度。我们建立了一个原型，我们提出的致动器，显示的理论行为相匹配的实验表征，并展示了应用机器人单腿跳跃。
2021-06-20 cs.RO
Optimal Selection of Measurement Configurations for Stiffness Model Calibration of Anthropomorphic Manipulators
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）；Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制论研究所）
研究了空间拟人机器人弹性静力学参数的标定问题。它提出了一种新的策略，从根本上提高了机器人标定的效率的测量配置的最佳选择。该策略基于机器人测试姿态的概念，并确保了测试配置的最佳顺应性误差补偿。通过对一个具有刚性连杆和柔性驱动关节的3自由度拟人机械臂的弹性静力学参数标定的数值算例，说明了该方法的优点及其对实际应用的适用性
2012-11-25 cs.RO
Stiffness Analysis of 3-d.o.f. Overconstrained Translational Parallel Manipulators
IRCCyN (UMR CNRS 6597)（法国南特中央理工学院）；École des Mines de Nantes（南特矿业学院）
提出了一种新的过约束并联机器人刚度建模方法，并将其应用于3-d.o.f.翻译机制它是基于一个多维集总参数模型，取代本地6-d.o.f.的链接灵活性。虚拟弹簧与其他工作相比，该方法包括一个基于有限元分析的连杆刚度评估，并采用了一种新的解决方案的动力学方程，它允许计算刚度矩阵的过约束架构和奇异的机械手姿态。所开发的技术的优点被证实的应用实例，其中涉及两个平移并联机器人的刚度比较分析。
2008-02-20 cs.RO physics.class-ph
Performance evaluation of parallel manipulators for milling application
Institut de Recherches en Communications et Cybernetique de Nantes（南特通信与控制研究所）；Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）
本文主要研究复合材料铣削加工并联机器人的性能评估。对于这种应用程序的最重要的性能测量，这表示机械手的加工能力的定义。在这种情况下，最佳综合任务解决的几何，运动学，运动静力学，弹性静力学，动力学性能的多目标优化问题。结果表明，刚度是一个重要的性能因素。以往的模型采用杆件近似，在初始点附近计算刚度矩阵。这是一种新的刚度矩阵计算方法的原因。该方法在一个具体的工业问题中得到说明。
2010-12-09 cs.RO
The Stiffness of 3-PRS PM Across Parasitic and Orientational Workspace
School of Mechanical Engineering, Zhejiang University（浙江大学机械工程学院）；Robotics Research Center of Yuyao (Robotics Institute of Zhejiang University)（余姚机器人研究中心（浙江大学机器人研究院））；xR Lab（xR实验室）
本研究针对3-PRS并联运动机床此前缺乏寄生运动空间刚度研究的空白，建立了涵盖寄生运动空间与常规工作空间的刚度模型，仿真发现寄生运动空间刚度更平缓、数值更小，为部件优化提升整体刚度提供依据。
2024-05-14 cs.RO
A Modular, Tendon Driven Variable Stiffness Manipulator with Internal Routing for Improved Stability and Increased Payload Capacity
National Robotarium（国家机器人研究院）；Heriot Watt University（赫瑞瓦特大学）；Institute for Integrated Micro and Nano Systems（集成微纳系统研究所）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Tough Cyberphysical AI Research Center (TCPAI)（硬核赛博物理人工智能研究中心）；Tohoku University（东北大学）；Senai Cimatec（塞奈西马泰克）
本文提出一种模块化、线缆驱动的变刚度连续体操作臂，通过独立控制刚度与内部布线设计，显著提升了负载能力和操作稳定性，为大规模连续体设计提供可行方案。
2024-05-03 cs.RO
Stiffness Analysis Of Multi-Chain Parallel Robotic Systems
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）；Institut de Recherches en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文提出了一种新的具有柔性连杆和柔性驱动关节的多链并联机器人刚度建模方法。与其他工作相比，该方法涉及基于有限元分析的连杆刚度评估，并采用了一种新的解决方案的动力学方程，它允许计算奇异姿态的刚度矩阵，并考虑到外力的影响。应用实例验证了该方法的优越性，并对一种并联机器人进行了刚度分析
2009-09-22 cs.RO
CAD-based approach for identification of elasto-static parameters of robotic manipulators
Ecole des Mines de Nantes（南特高等矿业学校）；Institut de Recherches en Communications et en Cybernetique de Nantes（南特通信与控制论研究所）
本文提出了一种在CAD环境下利用虚拟实验进行机械手弹性静力学参数辨识的方法。它是基于从有限元分析结果中提取的数据的数值处理，这些结果是针对孤立的机械手连杆获得的。这种方法允许获得所需的刚度矩阵，考虑到复杂的形状的链接，旋转/平移偏转和连接相邻链接的关节的特殊性之间的耦合。这些矩阵是机械手集中刚度模型的组成部分，由于其高计算效率而被广泛应用于机器人中。为了提高辨识精度，给出了虚拟实验的优化设置建议，并提出了相应的统计处理技术。仿真研究证实了所开发方法的有效性，表明评估刚度矩阵元素的准确度约为0.1%。
2013-11-26 cs.RO
Analyse de la rigidité des machines outils 3 axes d'architecture parallèle hyperstatique
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
提出了一种新的过约束并联机器人刚度建模方法，并将其应用于3-d.o.f.翻译机制它是基于一个多维集总参数模型，取代本地6-d.o.f.的链接灵活性。虚拟弹簧与其他工作相比，该方法包括一个基于有限元分析的连杆刚度评估，并采用了一种新的解决方案的动力学方程，它允许计算刚度矩阵的过约束架构和奇异的机械手姿态。所开发的技术的优点被证实的应用实例，其中涉及两个平移并联机器人的刚度比较分析。
2008-11-21 cs.RO
Mechanics of compliant serial manipulator composed of dual-triangle segments
Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), UMR CNRS 6004（南特数字科学实验室（法国国家科学研究中心UMR 6004））；Ecole Centrale Nantes（南特中央理工学院）；IMT Atlantique（大西洋电信学院）；Innopolis University（因诺波利斯大学）；Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)（法国国家科学研究中心）
研究了一种由新型双三角形弹性段组成的柔性串联机器人的力学问题。分析和数值方法被用来找到机械手的稳定和不稳定的平衡配置，以及预测相应的机械手形状。对加载和卸载模态进行了刚度分析，并采用虚拟节点法（VJM）计算刚度矩阵。结果表明，无论初始位形为直线还是非直线，机械臂在载荷作用下都可能发生屈曲或准屈曲现象。相关的仿真结果证实了理论研究。
2020-11-13 cs.RO
ATDM:An Anthropomorphic Aerial Tendon-driven Manipulator with Low-Inertia and High-Stiffness
Research Institute of Intelligent Control and Systems, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学智能控制与系统研究所）；Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）；Ningbo Institute of Intelligent Equipment Technology Co., Ltd.（宁波智能装备技术研究院有限公司）
本文提出ATDM，将六旋翼UAV与4自由度拟人腱驱动机械臂结合，通过骨骼式结构优化、张紧与张力放大机构实现低惯量、高刚度并降低耦合扰动。
2024-05-08 cs.RO cs.SY eess.SY
Topology Design and Position Analysis of a Reconfigurable Modular Hybrid-Parallel Manipulator
Tentacles Robotic Foundation（触手机器人基金会）
在现代，机械手被发现在自动化装配线的工业生产的产品在质量。这些操纵器只能用于一种配置，即串联或并联。本文介绍了一种新的具有两个自由度的模块。将两个模块和三个模块串联，可分别构成4自由度和6自由度的混联机械手。通过并联安装3个模块，并进行一些微小的修改，可以形成一个6自由度的并联机器人。因此，该机械手是可重构的，可以作为混合或并联机械手通过拆卸和组装。对两种混合构型和并联构型进行了拓扑设计和位置正反解分析。该机械手可应用于需要柔性制造系统的行业。并联机械手的三种配置已通过实验证明，使用图形用户界面（GUI）通过计算机控制。
2021-07-27 cs.RO
Stiffness Analysis Of Multi-Chain Parallel Robotic Systems
Ecole des Mines de Nantes（南特高等矿业学院）；Institut de Recherches en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文提出了一种新的具有柔性连杆和柔性驱动关节的多链并联机器人刚度建模方法。与其他工作相比，该方法涉及基于有限元分析的连杆刚度评估，并采用了一种新的解决方案的动力学方程，它允许计算奇异姿态的刚度矩阵，并考虑到内力的影响。所开发的技术的优点被证实的应用实例，其中处理的刚度分析的螺旋桨机械手。
2008-10-05 cs.RO physics.class-ph
Singularity Analysis of Lower-Mobility Parallel Manipulators Using Grassmann-Cayley Algebra
本文介绍了一种对腿对动平台同时施加驱动力和约束力矩的机械手奇异性进行几何分析的方法。少自由度并联机器人和部分腿没有球铰的并联机器人就是这样的机器人。利用Grassmann-Cayley代数给出了有限直线或无穷远直线构成逆雅可比矩阵行的6个Plücker向量依赖关系的几何条件。相应地，奇异性条件以矢量形式得到。本文以四个机械臂的奇异性分析为例进行了说明。
2009-10-21 cs.RO
Uniqueness Domains in the Workspace of Parallel Manipulators
École Centrale de Nantes（南特中央理工学院）；Université de Nantes（南特大学）
本文研究了并联机器人的新运动学特征。众所周知，并联机器人通常允许几个直接运动学解用于给定的一组输入关节值。本文的目的是描述的唯一域的工作空间的并联机器人，以及他们的形象在关节空间。研究的重点是最常见的情况下，并联机器人只有一个逆运动学解。在[Borrel 86]中为串联机械手引入的方面的概念被重新定义为这样的并联机械手。然后，它表明，它是可能的链接到正向运动学问题的几个解决方案，而不会遇到一个奇点，从而意味着方面是不是唯一域。一组额外的表面，即特征表面，其特征在于将工作空间划分为基本区域并产生新的唯一域。本文以3-RPR平面并联机器人为例进行了研究。空间的八叉树模型用于计算关节空间、工作空间和所有其他新定义的集合。
2007-05-07 cs.RO
Working Modes and Aspects in Fully-Parallel Manipulator
Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes（南特控制论研究所）；École Centrale de Nantes（南特中央理工学院）
本文的目的是表征的概念方面的工作空间和关节空间的并联机器人。与串联机器人相反，并联机器人不仅可以有多个逆运动学解，而且可以有多个正运动学解。在[Borrel 86]中为串联机器人引入了方面的概念，在[Wenger 1997]中为只有一个逆运动学解的并联机器人重新定义了方面的概念，并为一般的完全并联机器人重新定义了方面的概念。在关节速率矢量和笛卡尔速度矢量之间的运动学关系中出现了两个雅可比矩阵，称为“逆运动学“和“正运动学”矩阵。这些矩阵的研究允许分别定义的并行和串行奇点。工作模式的概念被引入到分离的逆运动学解。这样，我们就可以找到工作空间和关节空间中不存在奇异的区域。应用于机械手工作空间的可动性分析以及路径规划与控制。本文以RR-RRR平面并联机器人为例说明了这一研究。
2007-07-13 cs.RO
Simultaneous Stiffness and Trajectory Optimization for Energy Minimization of Pick-and-Place Tasks of SEA-Actuated Parallel Kinematic Manipulators
Johannes Kepler University Linz, Austria（约翰·凯撒大学林茨分校，奥地利）
本文针对SEA驱动的并联运动机械臂拾放任务，通过同时优化操作轨迹与执行器刚度以激发固有振荡，实现能耗最小化，并在两个并联机器人应用中验证了方法的有效性。
2025-10-23 cs.RO math.DS
Singular Curves in the Joint Space and Cusp Points of 3-RPR parallel manipulators
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
研究了一类平面并联机器人关节空间中的奇异曲线。它集中在特殊点，称为尖点，这可能会出现在这些曲线。尖点在并联机器人的运动学行为中起着重要的作用，因为它们使装配模式的非奇异变化成为可能。本研究的目的有两个。首先给出了3-RPR平面并联机器人关节空间奇异曲线的计算方法。其次，它提出了一种算法，用于检测和计算所有尖点的关节空间中的这些相同的机械手。
2007-11-05 cs.RO
The Kinematic Analysis of a Symmetrical Three-Degree-of-Freedom Planar Parallel Manipulator
对一种对称三自由度平面并联机器人进行了运动学分析。与串联机器人相反，并联机器人不仅可以有多个逆运动学解，而且可以有多个正运动学解。该属性产生更复杂的运动学模型，但允许更灵活的轨迹规划。考虑到这一特性，方面的概念，即最大的奇异自由域，被引入，基于工作模式的概念，这使得有可能分离的逆运动学解决方案。本文的目的是证明一个非奇异的装配模式的变化轨迹存在的对称平面并联机器人，具有等边基地和平台三角形。
2007-05-07 cs.RO
Singularity Surfaces and Maximal Singularity-Free Boxes in the Joint Space of Planar 3-RPR Parallel Manipulators
IRCCyN, Institut de recherche en communications et cybernéthique de Nantes（南特通信与控制研究所（IRCCyN））
本文首次提出了一种计算3-RPR平面并联机器人关节空间奇异曲面的方法。然后，介绍了一种确定最大联合空间无奇盒的方法。数值例子，以图解说明的结果。这项研究是高度感兴趣的3-RPR并联机器人的关节空间中的轨迹规划和机械手的设计，因为它可能构成一个工具，用于选择适当的关节限制，从而为尺寸的链接长度的机械手。
2007-05-10 cs.RO
Kinematic analysis of the 3-RPR parallel manipulator
本文研究了一种3-RPR平面并联机器人的运动学问题。描述了机器人的正逆运动学问题和奇异位形。在并联奇异位形上，移动平台产生的运动可与平行直线机构进行比较。
2007-08-29 cs.RO
Definition sets for the Direct Kinematics of Parallel Manipulators
Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes（南特控制论研究所）；École Centrale de Nantes（南特中央理工学院）；Université de Nantes（南特大学）
本文的目的是描述的唯一域的工作空间的并联机器人，以及他们的形象在关节空间。在[Borrel 86]中为串联机械手引入的方面的概念被重新定义为这样的并联机械手。然后，它示出，它是可能的链接到直接运动学问题的几个解决方案，而不满足一个奇点，从而意味着方面是不唯一的域。额外的表面的特点，在工作空间中产生新的唯一域。空间的八叉树模型用于计算关节空间、工作空间和所有其他新定义的集合。本文以3-RPR平面并联机器人为例进行了研究。
2007-05-07 cs.RO
Singularity Analysis of Limited-dof Parallel Manipulators using Grassmann-Cayley Algebra
Institut de Recherche en Communication et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文对有限自由度并联机器人的奇异性进行了几何刻画。利用Grassmann-Cayley代数给出了构成逆雅可比矩阵行的6条Plücker线向量（有限和无限）的依赖关系的几何条件.所考虑的机械手不需要在每条腿的某处具有被动球形关节。本研究以三个机器人为例进行说明
2008-09-18 cs.RO
An Algorithm for Computing Cusp Points in the Joint Space of 3-RPR Parallel Manipulators
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
提出了一种3-RPR平面并联机器人关节空间尖点的检测与计算算法。在机械手运动学中，尖点是机械手奇异曲线上的一种特殊点。3-RPR并联机器人装配模态的非奇异变化与尖点的存在有关。在这些点中的每一点处，三个直接运动学解重合。在文献中，建立了存在三个重合的运动学正解的条件，但从未被利用，因为涉及的代数太复杂而无法求解。本文提出的算法求解该方程，并检测这些机械手的关节空间中的所有尖点。
2007-05-10 cs.RO
Moveability and Collision Analysis for Fully-Parallel Manipulators
Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes（南特控制论研究所）
研究了全并联机器人在障碍物存在时的可动性。全并联机械手用于需要精确度、刚度或高速度和加速度的应用场合\cite{Merlet:97}。然而，其主要缺点之一是一个相对较小的工作空间相比，串行机械手之一。这主要是由于潜在的内部碰撞的存在，以及奇点的存在。在本文中，自由方面的概念定义，它允许展示的工作空间和关节空间的奇异性和碰撞自由域。本研究主要应用于机械臂工作空间的可动性分析以及路径规划、控制与设计。
2007-07-13 cs.RO
Regions of Feasible Point-to-Point Trajectories in the Cartesian Workspace of Fully-Parallel Manipulators
INRIA（法国国家信息与自动化研究所）；Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes（南特控制论研究所）
本文的目标是定义的n-连通区域的笛卡尔工作空间的全并联机器人，即最大的区域，它是可能执行点到点的运动。在这项研究中考虑的机械手可能有多个正逆运动学解。N-连通区域的特征在于可达配置空间的连通分量在笛卡尔工作空间上的投影，所述可达配置空间在笛卡尔空间与关节空间的笛卡尔乘积中定义。广义八叉树模型用于所有空间的构造。本研究说明了一个简单的平面全并联机械手。
2007-05-08 cs.RO
Comparison of Planar Parallel Manipulator Architectures based on a Multi-objective Design Optimization Approach
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）；CNRS（法国国家科学研究中心）
基于多目标优化设计方法，对平面并联机器人结构进行了比较。机械手架构进行了比较，关于他们的运动质量和他们的规则工作空间的大小，即，目标函数。优化问题受到机械手灵活性和刚度的约束。对于给定的外扳钳，在所获得的最大规则灵巧工作空间内，动平台的位移必须小于给定值。本文的贡献突出与3-RPR，3-RPR和3-RPR平面并联机器人的结构，这是比较通过他们的帕累托前沿与遗传算法获得的研究。
2010-12-13 cs.RO
Compensation of compliance errors in parallel manipulators composed of non-perfect kinematic chains
Institut de Recherche en Communications et Cybernetique de Nantes（南特通信与控制论研究所）；Ecole des Mines de Nantes（南特国立高等矿业学校）；University of Agder（阿格德大学）
研究了并联机器人在外部载荷作用下的柔顺误差补偿问题。所提出的方法是基于非线性刚度建模，并减少到一个适当的调整的目标轨迹。与以往的工作相比，除了由加工力引起的顺应性误差，在运动链中的不准确性引起的装配误差的问题被认为是。以双圆弧铣削槽为例，说明了该方法的优越性和实际意义。
2012-04-08 cs.RO
The Isoconditioning Loci of Planar Three-DOF Parallel Manipulators
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）；McGill University（麦吉尔大学）
本文的研究对象是一类特殊的并联机器人。首先，我们分析了一个家庭的三个自由度的机械手。在关节速率矢量和笛卡尔速度矢量之间的运动学关系中出现了两个雅可比矩阵，称为“逆运动学“和“正运动学”矩阵。这些矩阵的奇异配置进行了研究。然后研究了各向同性配置的基础上的特征长度的这个机器人。计算所有雅可比矩阵的等条件轨迹，以定义一个全局性能指标来比较不同的工作模式。
2007-05-09 cs.RO
Kinematic analysis of a class of analytic planar 3-RPR parallel manipulators
分析了一类解析平面3-RPR机器人。这些机械手具有全等的基座和移动平台，并且移动平台围绕平面中的轴旋转180度。运动学正运动学的求解问题依次归结为三次多项式和二次方程的求解。在关节空间中计算并绘制奇点。二阶奇点（杯点），这起着重要的作用，在非奇异变化的装配模式运动，也进行了分析。
2009-09-02 cs.RO
The Isoconditioning Loci of Planar Three-DOF Parallel Manipulators
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）；McGill University（麦吉尔大学）
本文的研究对象是一类特殊的三自由度并联机器人。首先研究了两个雅可比矩阵的奇异位形。各向同性的配置，然后发现基于此机械手的特征长度。绘制雅可比矩阵的等条件轨迹以定义允许不同工作模式的比较的全局性能指数。将由此得到的指数与笛卡尔工作空间表面和条件数的平均值进行比较。
2007-08-29 cs.RO
A Versatile Data-Driven Framework for Model-Independent Control of Continuum Manipulators Interacting With Obstructed Environments With Unknown Geometry and Stiffness
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Cornerstone Robotics Limited（基石机器人有限公司）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文讨论了控制连续体机械手（CM）在自由或有障碍的环境中，没有先验知识的变形行为的CM和刚度和几何形状的相互作用的障碍环境的问题。我们提出了一个通用的数据驱动的优先级模型无关（PMI）的控制框架，其中各种控制范例（例如CM的位置或形状控制）可以根据所提供的反馈来定义。该优化迭代算法实时的学习CM在与未知环境相互作用时的变形行为，然后实现所定义的控制目标。为了评估所提出的框架的可扩展性，我们集成了两个不同的CM，设计用于医疗应用，与达芬奇研究工具包（dVRK）。该框架的性能和学习能力进行了研究，在11组实验，包括PMI的位置和形状控制在自由和未知的障碍环境，以及在操纵一个未知的可变形物体。我们还评估了我们的算法在离体实验与羔羊heart.The理论和实验结果表明，自适应性，通用性和准确性的建议框架，因此，其适用于各种应用程序，涉及连续操作器的性能。
2020-05-05 cs.RO cs.SY eess.SY
Interaction Forces and Internal Loads in Parallel Manipulators with Actuation Redundancy
本文探讨了并行 manipulators 在执行器冗余性下的交互力与内部载荷的null-space wrench组件，解决了现有文献中的关键问题并提供了合成平衡和操纵关节扭矩向量的方法。
2026-10-16 cs.RO
Cusp points in the parameter space of RPR-2PRR parallel manipulator
Laboratoire d’informatique de Paris（巴黎信息学实验室）
研究了R \underline{P} R-2 P \underline{R} R并联机器人设计参数空间中尖点的存在条件。尖点使得非奇异装配模式改变运动成为可能，这可能增加方面的大小，即最大无奇异工作空间。所用的方法是基于概念的判别品种和柱形代数分解，并诉诸格罗布纳基的方程组的解决方案。
2010-12-13 cs.RO
Design optimization of parallel manipulators for high-speed precision machining applications
Ecole des Mines de Nantes（南特高等矿业学院）；Institut de Recherches en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文提出了一种基于工作空间网格概念的并联机器人整体优化设计方法，并利用目标达成公式进行全局优化。为了结合非均匀设计规范，开发的优化技术将所有的约束和目标转换成类似的性能指标相关的最大尺寸的规定形状的工作空间。这种转换是基于专用的动态规划程序，满足现代CAD的计算要求。所开发的技术的效率证明通过两个案例研究，处理优化的运动学和刚度性能的并联机器人的cylidide家庭。
2009-09-08 cs.RO
A Case Study of Spherical Parallel Manipulators Fabricated via Laminate Processes
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Fulton Schools of Engineering（富尔顿工程学院）；The Polytechnic School（理工学院）
本文评估了如何层压技术可用于复制更传统的制造机器人操作器的性能。在这种情况下，我们介绍了一个层压2自由度球面并联机器人。在机器人的构造中利用层压技术可以大大节省建造成本和时间，但是，必须解决这种技术带来的挑战。通过在刚性连杆中使用更硬的材料，机器人的刚性增加到可接受的水平。我们讨论了一种方法，通过实验识别技术，使用神经网络创建一个正向运动学模型的位置不确定性补偿。最后的结果表明，所提出的机制是能够跟踪期望的旋转与可接受的精度，使用开环模型为基础的控制。这表明使用层压技术制造的并联机械手可以提供与传统方法制造的原型相似的性能。
2018-09-24 cs.RO
On the determination of cusp points of 3-R\underline{P}R parallel manipulators
Laboratoire d’informatique de Paris（巴黎信息学实验室）；Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制论研究所）
研究了3-RPR并联机器人在关节空间中奇异曲面上可能出现的尖点位形。尖点在并联机器人的运动学行为中起着重要的作用，因为它们使装配模式的非奇异变化成为可能。在以前的工作中，尖点计算的关节空间的部分，通过解决一个24次多项式没有任何证据表明，这个多项式是唯一的一个，给出所有的解决方案。本文提出了一种确定3-R \underline{P} R机器人尖点的严格方法，并证明了所有的尖点都能找到，该方法采用了判别簇的概念，并借助于格罗布纳基求解方程组。
2010-12-13 cs.RO
A study of the singularity locus in the joint space of planar parallel manipulators: special focus on cusps and nodes
L'Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes (IRCCyN), École Central de Nantes（南特通信与控制研究所，南特中央学院）
并联机器人关节空间奇异轨迹平面截面上的尖点和节点在非奇异装配模态变换运动中起着重要作用。本文从关节空间和工作空间两个方面详细分析了这类问题。它表明，一个尖点（resp。节点）定义了切点（相应地，在奇异曲线和与所谓的特征表面相关联的曲线之间的工作空间中的交叉点）。研究是在平面3-RPR机械臂上进行的。
2011-06-06 cs.RO
Workspace optimization of 1T2R parallel manipulators with a dimensionally homogeneous constraint-embedded Jacobian
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术研究院（KIST））
针对1T2R并联机械手混合自由度导致雅可比量纲不一致、参数优化困难的问题，提出基于点并嵌入约束的齐次逆雅可比简化方法，并在3-PRS和非对称2-RRS/RRRU机构上验证其有效性与高效性。
2023-11-02 cs.RO
Singular curves and cusp points in the joint space of 3-RPR parallel manipulators
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文研究一类平面并联机器人关节空间二维切片中的奇异曲线。它集中在特殊点，称为尖点，这可能会出现在这些曲线。尖点在并联机器人的运动学行为中起着重要的作用，因为它们使装配模式的非奇异变化成为可能。本研究的目的有两个。首先，它回顾了一个重要的以前的工作，其中，据作者所知，从来没有被利用。其次，它确定了关节空间的任何二维切片中的尖点。第一个结果表明，尖点的数量可以从零到八。这项工作发现在设计和轨迹规划的应用。
2007-07-09 cs.RO
Calibration of 3-d.o.f. Translational Parallel Manipulators Using Leg Observations
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）；Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics（白俄罗斯信息与无线电电子大学）
提出了一种新的准各向同性并联机构几何模型标定方法。它基于在特定测试姿势之间的运动期间对操纵器腿平行度的观察，并采用由连接到通用磁性支架的标准比较器指示器组成的低成本测量系统。当机械手沿笛卡尔轴移动TCP时，它们顺序地用于测量相关腿位置的偏差。使用测量的差异，开发的算法估计的关节偏移和腿的长度被视为最重要的参数。实验结果证实了所提出的校准技术的有效性。
2009-10-30 cs.RO
Degeneracy study of the forward kinematics of planar 3-RPR parallel manipulators
研究了平面3-RPR并联机器人正运动学退化的两种情况。这些情况以前没有处理过。当三个输入关节变量r1、r2和r3满足一定关系时，出现第一退化。这种简并性产生t中特征多项式的二重根，这可能被错误地解释为两种聚结组装模式。但是，与非退化情况不同的是，这个二重根产生平台位置坐标（x，y）的两组解。在第二种情况下，我们表明，正运动学退化在整个关节空间，如果基地和平台三角形是全等的和平台三角形旋转180度左右的一个方面。对于这些“退化”的机械手，这是第一次定义，正运动学减少到解决一个三次多项式和二次方程的顺序。这样的机械手构成，反过来，一个新的家庭的分析平面机械手，将更适合于工业应用。
2007-07-15 cs.RO
Kinematics and Workspace Analysis of a Three-Axis Parallel Manipulator: the Orthoglide
Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics（白俄罗斯信息与无线电电子大学）；Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文讨论了三自由度并联机构的运动学和几何学方面的问题。该机器由三个固定的线性关节，这是正交安装，三个相同的腿和一个移动平台，它在笛卡尔x-y-z空间移动与固定的方向。提出了解决逆/正运动学的新解决方案，并进行了详细的工作空间和奇异性分析，同时考虑到特定的关节极限约束。
2007-08-27 cs.RO
Mathematical modelling and virtual decomposition control of heavy-duty parallel$-$serial hydraulic manipulators
Tampere University（坦佩雷大学）
提出了一种新的并联$-$串联结构重型机械手建模方法。每个考虑的并行$-$串行结构包含一个旋转段与刚性链接连接的被动旋转关节和驱动的线性液压致动器，从而形成一个封闭的运动回路。此外，还考虑了由液压线性致动器驱动的棱柱关节组成的棱柱段。使用牛顿$-$欧拉（N $-$ E）动力学公式推导出致动器力的表达式。推导过程不假设无质量致动器解耦的机械手连杆，这是常见的拉格朗日动力学公式。执行机构压力动态包括在分析中，导致总的三阶系统的常微分方程（ODE）。该模型在N $-$ E框架中，具有比其前任更少的参数，启发了虚拟分解控制（VDC）系统过程的修改，以制定基于新模型的控制律。每个通用的机械手的旋转和棱柱段的虚拟稳定性，导致整个机器人的李雅普诺夫稳定性。
2022-01-10 cs.RO
Cusp Points in the Parameter Space of Degenerate 3-RPR Planar Parallel Manipulators
Institut de Robòtica i Informàtica Industrial, CSIC - UPC（工业机器人与信息学研究所，西班牙国家研究委员会-加泰罗尼亚理工大学）；INRIA Nancy-Grand Est（法国国家信息与自动化研究所南锡-大东部研究中心）；Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制论研究所）；INRIA Paris-Rocquencourt（法国国家信息与自动化研究所巴黎-罗克库尔研究中心）；Université Pierre et Marie Curie Paris VI（巴黎第六大学皮埃尔和玛丽·居里大学）
本文研究了平面并联机器人尖点轨迹在设计参数空间中的存在条件和分布规律。尖点使得非奇异装配模式改变运动成为可能，这增加了最大无奇异工作空间。提出了一种精确的确定算法，修正了现有算法中的一些不精确之处。这是结合的方法，以划分成细胞的尖点数目恒定的参数空间的代数分解，格罗布纳基和判别品种。这些算法将使我们能够对一类退化的3-RPR机器人进行分类。
2012-04-25 cs.RO
On the characterization of the regions of feasible trajectories in the workspace of parallel manipulators
McGill University（麦吉尔大学）；INRIA Rocquencourt（法国国家信息与自动化研究所罗克库尔分部）
最近的研究表明，具有多个逆运动学解的并联机器人有能力通过为腿选择适当的关节配置来避免平行奇点[Chablat 1998 a]和自碰撞[Chablat 1998 b]。实际上，取决于腿的关节配置，端部执行器的给定配置可能没有或可能没有奇点和碰撞。无碰撞/奇点工作空间的表征是有用的，但可能是不够的，因为两种配置可以在没有碰撞或奇点的情况下访问，但它们之间可能不存在可行的轨迹。本文的目标是定义最大的区域的工作空间，它是可能的执行轨迹。定义了两类不同的区域：1.末端执行器可以在任何一组点之间移动的那些区域，以及2.可以跟踪任何连续路径的区域。这些地区的特点是从最近定义的平行机械手[Chablat 1998年b]方面和自由方面的概念。这些区域的构建是通过富集技术和使用八叉树结构扩展到大于3维的空间来实现的。说明性的例子表明，这项研究的兴趣，轨迹优化和并联机器人的设计。
2009-10-29 cs.RO
