含四桿機構單元的重載轉運機器人構型綜合

王東寶，張 靜，吳 娟，寇子明

（1.太原理工大學機械與運載工程學院，山西 太原 030024；2.山西省礦山流體控制工程技術研究中心，山西 太原 030024；3.礦山流體控制國家地方聯合工程實驗室，山西 太原 030024）

1 引言

重載轉運機器人在機械工程建設中起著非常重要的作用，主要應用于大型貨車、汽車加工制造、倉庫儲存以及運輸、碼垛、搬運等諸多領域，一般具有（4～6）個自由度［1～2］。

重載轉運機器人存在結構形式單一、轉運范圍局限大等問題，因此進行重載機構構型綜合的研究至關重要。機構拓撲創新是機械發明中最具挑戰性和發明性的核心內容［3］，型綜合是機構創新的有效手段。在重載機器構型綜合方面，文獻［4］分析研究了現有裝載機工作裝置的工作原理和結構特點，確定拓撲胚圖中的功能構件，提出可控裝載機構擇優準則，得到其最佳構型。文獻［5］提出了可控裝載機構優選原則，對拓撲圖特定化方案進行優選和具體化，優選了11種可控裝載機構。文獻［6］對傳統挖掘機的結構特點和工作性能進行分析，提出了挖掘機構拓撲圖功能性判定準則，從拓撲圖中獲得最佳構型。文獻［7］根據運動鏈閉合法的理論，對碼垛機器人的構型進行分析，在保證正常工作自由度的情況下，繪制了運動鏈形式的拓撲圖，提出優選方案，根據碼垛機器人的工作特點對構型進行改進，得到了一種新型可控碼垛機器人。文獻［8］基于拓撲胚圖，運用一定的規則將2度點插入到拓撲胚圖中，提出同構和消極子鏈判別方法，得到胚圖對應的拓撲圖。……