本书基于作者对并联机器人机构学基础理论20余年的持续研究，紧紧围绕并联机构的“型( 构型)”、“性( 性能)”、“度( 尺度)”，建立了系统的并联机器人设计理论与方法。
全书总共分为3 篇：构型分类与综合、性能评价与优化设计以及综合设计实例。
第1~2章为构型分类与综合篇，主要围绕并联机构的“型”来展开描述。第1章基于现有构型系统地对并联机器人机构进行了分类综合；第2章则从方法论( 观察法、演化法、线图法) 的角度对2~6 自由度并联机器人机构进行了构型综合，旨在找到简单、实用的新机构。
第3~5章为性能评价与优化设计篇，主要针对并联机构的“性”和“度”建立相应的运动学优化设计方法，是全书的精华与核心所在。第3章构建了反映并联机构运动和力传递/ 约束特性的性能评价体系；第4章则在第3章所提性能评价指标的基础上对并联机构的奇异性进行了研究；第5章基于运动和力传递/ 约束性能指标定义了设计指标，建立了一套并联机构运动学尺度综合方法。
第6~7章为综合设计实例篇，是对前两部分理论方法的综合应用。第6章介绍了一种5自由度大摆角全并联加工机器人的构型与优化设计过程；第7章则对一种4 自由度高速并联拾取机器人开展了运动学优化设计。
作为全书的数学基础，在附录中还增加了对旋量理论基础的概述。
本书可供机构学、机器人学、机械制造、精密工程等相关专业的研究生参考，也可以作为相关行业工程师、设计师的参考资料。
- 目录
- 前辅文
- 第一篇 构型分类与综合
- 第1章 并联机器人机构的分类
- 1.1 并联机器人的定义和特征
- 1.2 运动副和支链
- 1.3 结构体系
- 1.3.1 2 自由度并联机构
- 1.3.2 3 自由度并联机构
- 1.3.3 4 自由度并联机构
- 1.3.4 5 自由度并联机构
- 1.3.5 6 自由度并联机构
- 1.4 小结
- 参考文献
- 第2章 并联机器人机构的构型综合
- 2.1 自由度分析
- 2.1.1 观察法
- 2.1.2 演化法
- 2.1.3 运动学分析法
- 2.1.4 旋量法
- 2.2 构型演化
- 2.3 构型综合
- 2.3.1 含平行四边形闭环子链的并联机构构型综合
- 2.3.2 基于演化法的并联机构构型综合
- 2.3.3 基于Grassmann 线几何和线图法的并联机构构型综合
- 2.4 小结
- 参考文献
- 第二篇 性能评价与优化设计
- 第3章 并联机器人机构的运动/力性能分析及评价
- 3.1 运动与力的旋量描述
- 3.1.1 运动旋量与螺旋运动
- 3.1.2 力旋量
- 3.1.3 运动旋量与力旋量的互易积
- 3.2 运动旋量与力旋量的求解
- 3.2.1 传递与约束力旋量
- 3.2.2 输入与输出运动旋量
- 3.2.3 运动和力的传递关系
- 3.2.4 运动和力旋量子空间
- 3.3 运动/力性能评价方法及指标
- 3.3.1 非冗余并联机构的性能指标
- 3.3.2 冗余并联机构性能指标
- 3.4 综合应用案例
- 3.4.1 3--UPU 并联机构概述
- 3.4.2 3--UPU 机构运动/力传递特性分析
- 3.4.3 3--UPU 机构运动/力约束特性分析
- 3.5 小结
- 参考文献
- 第4章 并联机器人机构的奇异性分析与评价
- 4.1 奇异机理及分类
- 4.1.1 少自由度并联机构
- 4.1.2 6 自由度并联机构
- 4.2 奇异性分析的新方法
- 4.3 距离奇异位形远近的评价
- 4.4 小结
- 参考文献
- 第5章 并联机器人机构的尺度综合
- 5.1 基于性能图谱的优化设计方法(PCbDM)
- 5.1.1 无量纲化方法(PFNM) 及参数设计空间(PDS)
- 5.1.2 设计指标
- 5.2 优化设计一般流程
- 5.3 设计实例
- 5.3.1 3--PRS 并联机构
- 5.3.2 2 自由度球面5R 并联机构
- 5.3.3 3 自由度姿态精调机构
- 5.4 小结
- 参考文献
- 第三篇 综合设计实例
- 第6章 5自由度并联加工机器人的运动学设计
- 6.1 应用背景
- 6.2 构型创新设计
- 6.3 运动学分析
- 6.3.1 自由度分析与验证
- 6.3.2 运动学逆解及奇异性分析
- 6.4 运动学优化设计
- 6.4.1 参数设计空间
- 6.4.2 性能评价指标
- 6.4.3 尺度综合
- 第7章 4 自由度并联机器人的运动学设计
- 7.1 应用背景
- 7.2 运动学逆解
- 7.3 性能指标
- 7.4 性能图谱及尺度综合
- 7.5 工作空间辨识
- 7.6 样机开发
- 附录 旋量理论基础
- A.1 旋量的定义
- A.2 旋量的基本运算
- A.3 旋量系及其基本性质
- 参考文献
- 索引
