2UPU-2SPR五自由度混联机器人

双连续转轴重载加工

一种面向重载加工的新型五自由度混联机器人，基于 2UPU-2SPR 并联机构，具有双连续转轴，运动学解析解完备，工作空间已确定。

Zhankui, Zhang · Yue, Yi · 韦宝琛 · Xiuguang, Li · Zhongjun, Liao · Zhaoyang, Xu

Jixie Gongcheng Xuebao/Chinese Journal of Mechanical Engineering 2025

技术优势

解析正逆解

利用闭环矢量法和 Sylvester 消元法得到逆解，通过提取关键几何模型将空间三维问题转化为二维平面问题，推导出正解的解析表达式，便于实时控制。

虚拟样机完成

完成了 5-DOF 混联机器人的虚拟样机设计，可据此进行仿真验证和后续物理样机制造。

应用场景

• 重载加工：用于大型工件的铣削、钻削等重载加工，替代刚性不足的串联机器人。
• 五轴加工机器人：提供五轴联动所需的两个连续转动自由度，满足复杂曲面加工姿态要求。
• 混联机器人：结合并联模块刚度和串联模块灵活性，面向重载五轴加工场景。
• 并联机构：作为混联机器人的核心并联模块，提供高刚度和双连续转轴。