并联机器人机构学基础

《并联机器人机构学基础（精）》基于作者刘辛军、谢福贵、汪劲松、戴建生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。

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
1.3.12自由度并联机构
1.3.23自由度并联机构
1.3.34自由度并联机构
1.3.45自由度并联机构
1.3.56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
3.4.13-UPU并联机构概述
3.4.23-uPU机构运动／力传递特性分析
3.4.33-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
4.1.26自由度并联机构
4.2奇异性分析的新方法
4.2.1方法体系
4.2.2应用实例
4.3距离奇异位形远近的评价
4.3.1评价指标
4.3.2应用实例
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
5.3.13-PRS并联机构
5.3.22自由度球面5R并联机构
5.3.33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