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
Non-linear stiffness behavior of planar serial robotic manipulators
Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)（南特数字科学实验室）；Innopolis University（因诺波利斯大学）；IMT Atlantique Nantes（大西洋矿业电信学院南特校区）；Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)（法国国家科学研究中心）
针对多连杆串联平面机器人在压缩载荷作用下可能表现出非线性刚度特性的问题，进行了刚度分析。两个重要的情况下，被认为是机械手有一个直的或非直的初始配置。在第一种情况下，当载荷超过某个临界值时，机械臂可能发生屈曲，其直线形状和刚度特性发生突变。为了计算该临界力，提出了一种通用的基于特征值的方法，该方法可应用于任何多连杆串联机械臂。对于第二种情况处理非直线初始配置，一个通用的基于能量的技术被应用，允许检测准屈曲现象时，观察到非常快，但不是即时的变化的机械手的形状和它的刚度系数下的负载。这些结果说明了许多例子的非线性刚度行为的三连杆和四连杆机械手受到压缩力。
2022-02-17 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
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
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
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
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
A Lightweight, High-Extension, Planar 3-Degree-of-Freedom Manipulator Using Pinched Bistable Tapes
Stanford University（斯坦福大学）
本文提出一种基于夹持双稳态带的轻量高伸展平面三自由度机械臂，通过可重构转动关节实现灵活定位，并验证了其准静态性能，旨在未来集成于无人机进行空中操作。
2023-12-22 cs.RO
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
Complete Motion Planning using Workspace-Fibered Decomposition for nR-Planar Manipulator
Robotics Research Center, IIIT Hyderabad（IIIT海得拉巴机器人研究中心）
针对杂乱环境中nR平面冗余机械手的运动规划问题，提出工作空间纤维分解框架，通过递归提升低维子链可达工作空间简化规划，实验显示其可保留无碰撞连通性并降低碰撞检测复杂度。
2026-08-04 cs.RO
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
Singular surfaces and cusps in symmetric planar 3-RPR manipulators
Institut de Recherche Mathématique de Rennes（雷恩数学研究所）；Université de Rennes I（雷恩第一大学）；Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）
本文研究了一类3-RPR机器人，其运动学正问题（DKP）被分解为三次问题和二次问题。这些操作器的几何特征在于，移动三角形是通过间接等距的基础三角形的图像。我们介绍了一个特定的坐标系，适应这种几何特征，这也是很好地适应分裂的DKP。这使我们能够容易地获得精确的描述的奇点和尖点边缘。这些后二阶奇异性是重要的非奇异装配模式的变化。我们将展示如何对装配模式进行排序，并将此排序用于关节空间中的运动规划。
2011-07-22 cs.RO
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
Stiffness modelling of parallelogram-based parallel manipulators
Institut de Recherche en Communications et en 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）
提出了一种基于平行四边形连杆机构的并联机器人刚度分析方法。它直接考虑了外荷载的影响，并允许计算非线性的“荷载-挠度”关系和相应的秩亏刚度矩阵。提出了一种等效杆型伪刚性模型，通过五个相互耦合的虚拟弹簧来描述阻尼刚度。本文的贡献是突出与平行四边形类型的联动机械手中使用的，从cylidide家庭。
2010-12-10 cs.RO
Solving the Forward Position Problem of an In-Parallel Planar Manipulator in the Gauss Plane
研究了由指定的主动关节变量确定由转动关节、平移关节和转动关节组成的并联平面机械臂的位姿。我们在复数域中构造了一个理想，并引入了自反演多项式。我们提供了一个平行的平面机械手，它有一个基地和移动平台的直角三角形形状的结果。利用Sage计算机代数系统计算了它的Groebner基。我们说明了从Groebner基获得的单变量多项式是自互反的。
2015-11-16 cs.RO cs.SC
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
Stiffness Analysis of Overconstrained Parallel Manipulators
Institut de Recherches en Communications et Cybernétique de Nantes（南特通信与控制研究所）；Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）
提出了一种新的过约束柔性并联机器人刚度建模方法。它是基于一个多维集总参数模型，取代本地化的6-dof虚拟弹簧，描述平移/旋转的顺应性和它们之间的耦合的链接灵活性。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策略的动力学方程的卸载机械手配置，它允许计算刚度矩阵的过约束架构，包括奇异的机械手姿态。所开发的技术的优点被证实的应用实例，其中处理的两个平移并联机器人的3-PUU和3-PRPaR架构的刚度比较分析。通过对一个典型的并联机器人刚度分析，验证了该方法的准确性。
2009-04-01 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
Stiffness modeling of non-perfect parallel manipulators
Ecole des Mines de Nantes（南特矿业学院）
研究了由非完美串联链组成的并联机器人的刚度建模问题，该并联机器人的几何参数与标称参数不同。在这些机械臂中，通常存在重要的内力/扭矩，这些内力/扭矩显著影响刚度特性并且还改变末端执行器位置。这些内载荷是由装配过程中机械手元件的弹性变形引起的，而链条中的几何误差则通过施加适当的力来补偿。对于这种类型的机械手，提出了一种非线性刚度建模技术，使我们能够考虑到不准确的链和聚合的情况下，小和大的挠度的刚度模型。以Orthoglide族并联机器人为例，说明了该方法的优点及其对各种因素引起的柔度误差的计算和补偿能力
2012-11-25 cs.RO
Socially-aware Object Transportation by a Mobile Manipulator in Static Planar Environments with Obstacles
Computer Vision and Robotics Laboratory (VeRLab), Department of Computer Science, Universidade Federal de Minas Gerais（计算机视觉与机器人实验室（VeRLab）、计算机科学系、巴西矿务大学）
针对现有社会感知导航多针对移动机器人、缺乏移动操作臂专用方案的问题，提出基于Risk-RRT*框架的协同驱动方法，可在静态有人环境中实现带载移动操作臂的社会感知无碰撞物体运输，性能优于仅移动类方法。
2025-06-16 cs.RO
Kinematic Reward, Measured Effort: Hardware-Validated RL Morphology Optimization of a Planar 2R Manipulator
Indian Institute of Technology Roorkee（鲁基印度理工学院）
本文提出基于RSL-RL PPO的强化学习框架，以Yoshikawa可操作性指数为奖励优化2R SCARA机械臂形态，经硬件验证可显著降低关节负载。
2026-10-14 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
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
Optimal Point-to-Point Trajectory Tracking of Redundant Manipulators using Generalized Pattern Search
研究平面冗余度机械臂的最优点到点轨迹规划问题。其主要目标是最小化末端执行器在轨迹上每个中间点的位置误差之和，使末端执行器能够准确地跟踪指定的轨迹。将遗传算法与模式搜索相结合，提出了一种广义模式搜索GPS算法，用于最优航迹的设计。为了验证所提出的算法，仿真的3-D-O-F平面机械手具有不同的末端执行器轨迹进行了。将遗传算法与广义模式搜索算法进行了比较，结果表明，GPS具有良好的跟踪性能。
2006-01-14 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
Accuracy Improvement for Stiffness Modeling of Parallel Manipulators
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）
针对高速精密加工中并联机器人刚度模型的精度问题进行了研究。它是基于综合的方法，结合分析和数值技术，并与多维集中参数模型的链接处理。后者取代本地6-dof虚拟弹簧描述平移/旋转的顺应性和它们之间的耦合的链接的灵活性。对商用CAD系统中的刚度识别程序进行了详细的精度分析（包括舍入误差的统计分析，刚度矩阵的置信区间评估）。所开发的技术的效率被证实的应用实例，其中涉及平移并联机器人的刚度分析。
2009-09-08 cs.RO
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
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
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
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
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
A cable-driven parallel manipulator with force sensing capabilities for high-accuracy tissue endomicroscopy
Imperial College London（伦敦帝国学院）
本文介绍了一种新的外科手术末端执行器探针，它允许准确地施加接触力的组织，而在同一时间允许高分辨率和高度可重复的探针运动。这些都是通过实施电缆驱动的并联机械手的安排，这是部署在机器人仪器的远端。所提供的品质的组合可以在几个方面是有利的，可能的应用包括：大面积显微内镜和多光谱成像、显微外科手术、组织触诊、安全的基于能量的和传统的组织切除。为了证明的概念和它的适应性，探头集成了一个修改后的达芬奇机器人仪器。
2017-12-09 cs.RO
Distributed formation control of end-effector of mixed planar fully- and under-actuated manipulators
Southeast University（东南大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Okayama Prefectural University（冈山县立大学）
本文研究了由全驱动和欠驱动机械臂组成的混合系统的末端执行器编队控制问题，通过利用可积性将分布式编队控制器扩展至欠驱动PA机械臂，证明了闭环系统在必要条件下的收敛性，并通过仿真验证了方法的有效性。
2023-09-14 cs.RO cs.SY eess.SY
The Kinematic design of a 3-dof Hybrid Manipulator
Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes (IRCyN)（南特控制论研究所）；McGill University（麦吉尔大学）
研究了一种新型三自由度混联机器人的运动学特性。该机械手是通过在一个五杆平面机构（类似于Bajpai和Roth研究的机构）上串联增加一个第三转动件而得到的，该第三转动件穿过上述连杆机构的两个驱动转动关节的中心线。由此产生的架构是混合的，因为它既有串行链路，又有并行链路。全并联机械手已知存在特别不希望的奇异点（称为平行奇异点），其中失去控制[4]和[6]。另一方面，由于它们的悬臂式运动布置，完全串联的机械手遭受缺乏刚度和相对较大的定位误差。所研究的混合机械手具有更高的刚度和更高的精度。此外，由于所有致动器都位于第一轴线上，因此惯性效应显著减小。此外，它表明，我们的机械手的特殊运动学结构有可能避免平行奇异的“工作模式”的一个合适的选择，从而导致更大的重复。针对混合机械手的优化设计，分析了不同结构尺寸（例如连杆长度）对运动学和力学性能的影响。
2007-05-07 cs.RO
Design of a Three-Axis Isotropic Parallel Manipulator for Machining Applications: The Orthoglide
Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes (IRCCyN)（南特通信与控制研究所（IRCCyN））
该机构是IRCCyN为加工应用设计的3自由度并联机构。它具有三个固定的平行线性关节，这些关节垂直安装，以及一个在笛卡尔x-y-z空间中以固定方向移动的移动平台。正交已被设计为一个指定的笛卡尔工作空间与指定的动静力性能的函数。正交化的有趣的功能是一个规则的笛卡尔工作空间形状，在所有方向上的一致性能和良好的紧凑性。在本文的最后，提出了一个小规模的原型的orthoglide开发。
2007-05-09 cs.RO
Controllability and Accessibility Results for N-Link Horizontal Planar Manipulators with One Unactuated Joint
University of Notre Dame（圣母大学）
本文给出了只有一个未驱动关节的$N$连杆水平平面机器人的可达性和小时间局部能控性结果。STLC在控制中是重要的，这既是为了设计考虑，也是因为如果系统是STLC，则可以避免大的和摆动的机动以进行紧密的重新配置。尽管欠驱动水平平面机器人的可控性已经得到了广泛的研究，大多数工作只集中在三连杆和全局可控性。本文的主要贡献在于：1）利用Lie括号研究了具有不同驱动器配置的欠驱动双连杆机器人的可达性和STLC，并从系统动力学的角度对结果进行了说明; 2）通过考虑实际模型和不同驱动器配置，得到了具有一个未驱动关节的$N$ -连杆机器人的可达性和STLC结果。基于Sussmann的STLC一般定理，发现第一关节驱动的$N$ -连杆（$N\geq 3$）对于平衡点的子集是STLC。此外，在能控性分析中考虑了$N$ -环节的动力学，给出了非平凡向量场的相对简单的形式，从而可以很容易地确定模型在哪些配置下失去满秩可达性条件.
2019-07-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Introducing the Simulated Flying Shapes and Simulated Planar Manipulator Datasets
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Halmstad University（哈尔姆斯塔德大学）
我们发布了两个人工数据集，模拟飞行器和模拟平面机械手，可以测试视频处理系统的学习能力。特别地，数据集意味着作为允许容易地评估旨在编码、重构或预测视频帧序列的深度神经网络模型的健全性的工具。每个数据集包含90000个视频。模拟飞行数据集包括显示两个相同形状（矩形，三角形和圆形）和大小的对象的场景，其中一个对象接近其对应对象。模拟平面操纵器显示了一个3自由度平面操纵器，该操纵器执行拾取和放置任务，在该任务中，它必须在方形平台上放置大小可变的圆。与其他广泛使用的数据集（如移动MNIST [1]，[2]）不同，这两个数据集涉及面向目标的任务（例如，操纵器抓住物体并将其放置在平台上），而不是显示随机移动。这使得我们的数据集更适合测试预测能力和通过机器学习模型学习复杂运动。本技术文件旨在介绍这两个数据集的使用。
2018-07-02 cs.AI cs.CV cs.LG
Workspace and Assembly modes in Fully-Parallel Manipulators : A Descriptive Study
Institut de Recherche en Cybernétique de Nantes（南特控制论研究所）
本文的目的是解释，使用一个典型的例子，不同的装配模式在工作空间中的分布和它们在执行轨迹的有效作用。对装配模式的奇异变化和非奇异变化进行了描述和比较。在轨迹规划的背景下，对装配模式的非奇异变化进行了更深入的分析和讨论。特别是，它示出，根据相对于在工作空间中的唯一域的初始和最终配置的位置，有三种不同的情况下，在规划连接轨迹之前考虑。
2007-07-13 cs.RO
Trajectory Optimization for Thermally-Actuated Soft Planar Robot Limbs
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Boston University（波士顿大学）
由软材料制成的机器人操纵器的实际使用需要产生和执行复杂的运动。我们提出了第一种方法产生的热驱动软机器人机械手的轨迹。基于简化近似的软臂和它的拮抗形状记忆合金致动器线圈，我们证明了一个离散化的刚性机械手的动力学模型，关节力矩与导线温度成正比。然后，我们提出了一种方法来校准这个模型的实验数据，并证明模拟与硬件测试。最后，我们使用一个直接配置优化与机器人的非线性动力学产生可行的状态输入轨迹从所需的参考。三个实验验证了我们的方法为单段机器人的硬件：首先使用手派生的参考轨迹，然后与两个示教和重复测试。结果表明，开环运动生成以及未来的应用反馈的承诺。
2022-04-21 cs.RO
Enhanced stiffness modeling of manipulators with passive joints
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）
本文提出了一种增强具有被动关节的串并联机器人刚度分析的方法。它直接考虑到负载对机械手配置的影响，因此，对它的雅可比矩阵和海森矩阵。本文的主要贡献是引入了一个非线性刚度模型的被动关节的机械手，一个相关的数值技术，其线性化和计算的笛卡尔刚度矩阵，允许秩亏。在所开发的技术中，机械手元素被呈现为由多维虚拟弹簧和完美的被动关节分离的伪刚体。模拟的例子，处理并联机器人的Orthodox家庭和展示的能力，所开发的方法来描述非线性行为的机械手结构，如弹性不稳定性的突然变化（屈曲）。
2011-04-05 cs.RO
Parallel Transmission Aware Co-Design: Enhancing Manipulator Performance Through Actuation-Space Optimization
Robotics Innovation Center, DFKI GmbH（DFKI机器人创新中心）；Dynamics Division, Department of Mechanics & Maritime Sciences, Chalmers University of Technology（楚基姆斯理工大学机械与航海科学系动力分部）；AG Robotik, University of Bremen（不莱梅大学机器人技术研究所）
本文提出一种并行传动感知的协同设计方法，将并联耦合约束纳入动力学模型，并在驱动空间进行轨迹优化，从而显著提升机械臂的动态负载能力。
2025-07-01 cs.RO
