常规的机器人通常采用串联结构,也就是一个固定的链式结构,其运动轨迹是固定的,而并联机器人则是由几个独立的机构组成,它们可以同时工作,这样就可以实现多自由度的机械臂,从而提高机器人的灵活度。
由于并联机器人没有一个相对静止的中心点,因此在运动过程中其每个自由度都表现出同样的优秀性能,这就表明并联机器人在某些应用中具有一些独特的优点。比如,当机器人需要在一个类似于人类的环境中进行工作时,并联机器人比通常的串联机器人更适合此类任务。
并联机器人的另一个优点是它们能够带来更高的承载能力。通常情况下,这是由于机器人的多自由度具有更高的刚度。在需要承载重量的任务中,比如在物流仓库中用于搬运货物,将并联机器人用于承载会提高效率和准确性。
此外,由于机器人不再被一个固定的链式结构所限制,其机身可以仅由极度朴素的杆件构成,这也可以进一步减小机身重量以及提高机器人的承载能力。
并联机器人的机构设计可以支持多种运动类型。这些机构可以是静止的或活动的,这样就为机器人的控制策略提供了更多的选择和灵活性。在某些应用场景下,这种灵活性对于机器人控制非常重要,比如在驾驶、飞行或深海探测等需要机器人在不同的环境中进行工作的任务。
并联机器人的灵活性甚至可以为机器人控制提供更高效的方法,因为整个机构中的各个运动部件可以被更好地识别和运动状态控制。
由于串联机器人的结构的限制,其工作半径和空间范围非常有限。然而,对于并联机器人而言,由于其每个自由度都被单独控制,这种限制已没有了,因此机器人的工作半径和探索空间可以通过增加机器人的架构数量来极大的扩展。
这也表明并联机器人可以在需要访问复杂、高难度区域的应用场景中发挥非常重要的作用,比如在航空航天、石油开采和深海探测等应用领域。