【正文】 on Robotics, 2006, 22(1): 33~4223. 王建濱,馬培蓀,徐軍,郝穎明. 一種離散驅動蛇形柔性臂的工作空間及優(yōu)化設計研究. 機械設計與研究. 2002,18(5):16~1824. Huang Z., Q C Li. General methodology for type synthesis of lowermobility symmetrical parallel manipulators and several novel manipulators. International Journal of Robotics Research. 2002, 21(2): 131~14525. Q Jin., T L Yang. Theory for topology synthesis of parallel manipulators and its application to threedimensiontranslation parallel manipulators. ASME J. of Mechanical Design, 2004, 126(1): 625~63926. F Gao., Y Zhang., W M Li. Type synthesis of 3dof reducible translational mechanisms. Robotica, 2005, 23(2): 23924527. Y F Fang., L W Tsai. Structure synthesis of a class of 3DOF rotational parallel manipulators. IEEE Trans. on Robotics and Automation,2004, 20(1): 117~12128. C Han, J Kim, J Kim, F C Park.. Kinematic sensitivity analysis of the 3UPU parallel mechanism. Mechanism and Machine Theory, 2002, 37: 787~79829. G Lebert, K Liu, F L Lewis. Dynamic analysis and control of a Stewart platform manipulator. Journal of Robotic Systems, 1993, 10(5): 629~65530. Dasgupta B., Mruthyunjaya T S. Closedform dynamic equations of the general Stewart platform through the NewtonEuler approach. Mechanism and Machine Theory. 1998, 33(7): 993~101231. 黃真, 孔令富, 方躍法. 并聯(lián)機器人機構學理論及控制. 機械工業(yè)出版社. 199732. 李兵, 王知行, 李建生. 基于凱恩方程的新型并聯(lián)機床動力學研究. 機械科學與技術. 1999, 18(1): 41~4333. Gallardo J., Rico J M. Dynamics of parallel manipulator by means of screw theory. Mechanism and Machine Theory. 2003, 38: 1113~113134. F C Park, J E Bobrow, S R Ploen. A Lie group formulation of robot dynamics, International Journal of Robotics Research, 1995, 14(6): 609~61835. Z Geng, L S Haynes. Six degreeoffreedom active vibration isolation using Stewart platform manipulator. Journal of Robotics System. 1993, 10(5): 725~7442. 項目的研究內容、研究目標,以及擬解決的關鍵科學問題。（此部分為重點闡述內容）研究目標針對目前二元超冗余機器人機構學基礎理論研究中存在的空白欠缺之處，運用并聯(lián)機器人機構學理論和現(xiàn)代數(shù)學工具，深入研究基于少自由度并聯(lián)機構的二元超冗余機器人構型綜合與優(yōu)選、運動敏感性、柔性多體動力學建模、動力學模型簡化與求解算法、振動特性分析等問題，并建造一臺基于優(yōu)選構型的含6個并聯(lián)模塊的二元超冗余機器人實驗樣機，用于驗證理論分析結果，探索其實際工程應用，為最終形成二元超冗余機器人動態(tài)優(yōu)化設計理論奠定基礎。研究內容(A) 理論研究1．二元超冗余機器人的構型綜合理論和優(yōu)選方法研究177。 在模塊層面，以約束螺旋綜合理論為工具，研究二元驅動下少自由度并聯(lián)機構的構型綜合，特別是瞬時少自由度并聯(lián)機構的構型綜合，重點綜合4自由度并聯(lián)模塊；在系統(tǒng)層面，以李群、李代數(shù)為工具，以綜合出的并聯(lián)模塊為單元，研究二元超冗余機器人的構型綜合的新理論與方法177。 研究二元驅動下并聯(lián)模塊構型優(yōu)選方法，運用螺旋理論、微分流形和李群理論對機構拓撲性能進行研究，建立相應的評價指標，其中重點探討機構拓撲結構與運動敏感性的內在聯(lián)系，給出運動敏感性數(shù)學描述方法，建立相應評價指標，最后得到優(yōu)選構型177。 開發(fā)基于OpenGL的可視化二元超冗余機器人計算機輔助構型綜合軟件2．二元超冗余機器人的運動學研究177。 研究優(yōu)選構型的正、逆向運動學，特別是遺傳算法在逆向運動學中的運用3．二元超冗余機器人的柔性多體動力學建模理論研究177。 考慮輕質桿件和二元驅動器的柔性，以并聯(lián)模塊為子結構，使用有限元和拉格朗日方法，以符號數(shù)學軟件Mathematica為工具，建立二元超冗余機器人系統(tǒng)的柔性多體動力學模型177。 探索基于Lie群Lie代數(shù)的合理的動力學模型簡化方法，給出高效、穩(wěn)定的動力學方程求解算法4．二元超冗余機器人的振動特性分析研究177。 以有限元法為工具，對二元超冗余機器人系統(tǒng)進行理論模態(tài)分析，獲取主要振動特性參數(shù)177。 以結構固有頻率為約束，探討二元超冗余機器人結構動力特性的優(yōu)化設計177。 以速度、加速度為約束條件，初步探討二元超冗余機器人結構動力響應的優(yōu)化設計(B) 實驗研究177。 在UG NX和Ansys環(huán)境下，完成優(yōu)選機型的計算機輔助設計、分析和虛擬制造，包括零件設計、結構優(yōu)化，運動學和動力學仿真177。 使用微型電機加限位鎖緊機構構成二元驅動器177。 基于DSP芯片的控制系統(tǒng)軟、硬件設計177。 實驗樣機加工、裝配、調試、標定177。 以激振法對實驗樣機進行模態(tài)分析實驗，測定振動特性參數(shù)，與理論結果相驗證擬解決的關鍵問題177。 并聯(lián)機構拓撲結構與運動敏感性之間的內在聯(lián)系，運動敏感性的數(shù)學描述和幾何意義，以及相應的優(yōu)選指標177。 基于有限元和拉格朗日方程的二元超冗余機器人系統(tǒng)的柔性多體動力學建模方法177。 基于Lie群、Lie代數(shù)理論的合理的動力學模型簡化方法和動力學方程求解算法177。 二元超冗余機器人系統(tǒng)的理論模態(tài)分析和試驗模態(tài)分析3. 擬采取的研究方案及可行性分析。（包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）在進一步收集調研國內外相關文獻的基礎上，本項申請采用理論建模分析、計算機仿真，實驗樣機驗證相結合的研究方法，主要偏重于二元超冗余機器人機構學理論與方法的研究。(A) 理論研究部分研究方案及可行性1) 運用約束螺旋綜合理論，完成瞬時并聯(lián)機構的型綜合，特別是3，4自由度并聯(lián)機構。研究瞬時并聯(lián)機構驅動副的選取問題。(可行性：申請人在參與國家自然科學基