Структура и анализ подвижности шестиподвижного манипулятора гибридной структуры с применением винтового исчисления

Выполнен синтез конструкции шестиподвижного манипулятора гибридной структуры, где в качестве приводных элементов использованы плоские двухподвижные шарниры. С применением винтового исчисления выполнен анализ подвижности синтезированного манипулятора, получены аналитические зависимости для определения кинематических и силовых винтов, проверена управляемость движений через анализ взаимных силовых винтов. Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего кинематического и статического анализа, а также анализа особых положений манипулятора.
EDN: YIIANH, https://elibrary/yiianh

Литература

[1] Flores-Abad A., Ma O., Pham K. et al. A review of space robotics technologies for on-orbit servicing. Prog. Aerosp. Sci., 2014, vol. 68, pp. 1–26, doi: https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2014.03.002

[2] He J., Zheng H., Gao F. et al. Dynamics and control of a 7-DOF hybrid manipulator for capturing a non-cooperative target in space. Mech. Mach. Theory, 2019, vol. 140, pp. 83–103, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.05.020

[3] Wang T., Li H., Pu T. et al. Microsurgery robots: applications, design, and development. Sensors, 2023, vol. 23, no. 20, art. 8503, doi: https://doi.org/10.3390/s23208503

[4] Peters B.S., Armijo P.R., Krause C. et al. Review of emerging surgical robotic technology. Surg. Endosc., 2018, vol. 32, no. 4, pp. 1636–1655, doi: https://doi.org/10.1007/s00464-018-6079-2

[5] Liu Q., Liu H., Xiao J. et al. Open-architecture of CNC system and mirror milling technology for a 5-axis hybrid robot. Robot. Comput. Integr. Manuf., 2023, vol. 81, art. 102504, doi: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2022.102504

[6] Leveziel M., Laurent G.J., Haouas W. et al. A 4-DoF parallel robot with a built-in gripper for waste sorting. IEEE Robot. Autom. Lett., 2022, vol. 7, no. 4, pp. 9834–9841, doi: https://doi.org/10.1109/LRA.2022.3192582

[7] Krut S., Nabat V., Company O. et al. A high-speed parallel robot for SCARA motions. IEEE ICRA, 2004, vol. 4, pp. 4109–4115, doi: https://doi.org/10.1109/ROBOT.2004.1308914

[8] Briot S., Bonev I.A. Are parallel robots more accurate than serial robots? Trans. Can. Soc. Mech. Eng., 2007, vol. 31, no. 4, pp. 445–455, doi: https://doi.org/10.1139/tcsme-2007-0032

[9] Захаров М.Н., Синицына Ю.В. Лекции о деталях машин. Вологда, Инфра-Инженерия, 2025. 224 с.

[10] Shen H., Yang T., Ma L. Synthesis and structure analysis of kinematic structures of 6-dof parallel robotic mechanisms. Mech. Mach. Theory, 2005, vol. 40, no. 10, pp. 1164–1180, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2004.12.020

[11] Kumar S., Wöhrle H., de Gea Fernández J. et al. A survey on modularity and distributivity in series-parallel hybrid robots. Mechatronics, 2020, vol. 68, art. 102367, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2020.102367

[12] Zhang D.S., Xu Y.D., Yao J.T., Zhao Y.S. Analysis and optimization of a spatial parallel mechanism for a new 5-DOF hybrid serial-parallel manipulator. Chin. J. Mech. Eng., 2018, vol. 31, art. 54, doi: https://doi.org/10.1186/s10033-018-0251-4

[13] Yeshmukhametov A., Kalimoldayev M., Mamyrbayev O. et al. Design and kinematics of serial/parallel hybrid robot. IEEE ICCAR, 2017, pp. 162–165, doi: https://doi.org/10.1109/ICCAR.2017.7942679

[14] Li H., Chen W., Leng C. et al. Design, modeling and manufacture error identification of a new 6-degree-of-freedom (6-DOF) compliant parallel manipulator. Mech. Sci., 2025, vol. 16, no. 1, pp. 143–156, doi: https://doi.org/10.5194/ms-16-143-2025

[15] Ларюшкин П.А., Рашоян Г.В., Эрастова К.Г. Об особенностях применения винтового исчисления для оценки близости к?особым положениям механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2017, № 4, с. 39–45.