附件C：譯文

用于建筑和服務行業(yè)的最小自由度混合式爬竿與操作機器人的設計與樣機研究

M. Tavakoli1, M.R. Zakerzadeh2, G.R. Vossoughi3, and S. Bagheri4
1 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology, Tehran, Iran,
m.tavakoli@mehr.sharif.edu
2 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology
3 Associate Professor of mechanical engineering, Sharif University of Technology
4 Assistance Professor of computer science, Sharif University of Technology

摘要:
本文討論了一個四自由度的多任務爬竿與操作機器人的概念、設計、建模與樣機?；旌鲜脚栏团c操作機器人能夠沿著具有彎道、分支以及臺階變化的橫截面的管狀結構運動，具有2個移動自由度和2個轉動自由度的混合式串聯機構和并聯機構為這些機器人提供了良好的解決方案。機器人運動到目的地后，也能夠執(zhí)行操作、修理和維護任務。論文在討論了機構的概念后，也提出了建模和詳細設計方面的一些問題最后還討論了機器人機構的樣機的一些問題。

1.介紹
由于攀爬機器人在高大建筑的維護，農業(yè)豐收，高速路和橋梁的維護和船廠生產設施等上的重要應用，近些年他們越來越被人們重視。
用串行多臂機器人來完成攀爬任務，需要更大的自由度，如果沒有在混合的工作空間中對機器人做必要的能力提升，一系列的配置就會在節(jié)點處需要更大的扭矩，而這又需要大功率的勵磁機，并造成較小的有效載荷重量比，在攀爬機器人中這點十分關鍵。相比之下采用并行平臺，可以使重量/功率比減小，并允許更大的有效載荷。
更早的研究區(qū)域集中在6自由度的普通棱柱形球面機制中[1]~[2]。
Saltar′en et al.建模并仿真了一個6自由度并行機器人氣動驅動裝置，該模型機器人有一個很大的有效載荷能力，這在工業(yè)攀爬機器人領域是一個很重要的突破 [3]。
Later R Aracil et al.編造了并聯機器人自主攀爬沿管狀結構。這種機器人用一個平臺驅動作為支撐。這個平臺驅動由6個氣缸與伺服控制，其機制也使用六汽缸作為夾持器（ 每個夾持器3缸） ，總共使用了12個驅動器，但并沒有把驅動器作為機械臂[4]。這種機制相當復雜，并有能力在任何方向上通過彎管，讓它適合做沿彎管的復雜的結構運動。所以有必要對機器人進行簡化，讓它有能力去像人一樣動作，并有簡單的結構，最少的自由度和最少的驅動器數目。然而在機制中使用氣缸會有一個問題，那就是如何把壓縮空氣從壓縮器中轉移到缸體中。
但是在近些年一些工業(yè)應用像機器刀具則更注重少于6自由度的并行機制，更多的研究在集中在3自由度的機制上[10-12]。