並聯機器人（delta）是目前非常成熟的機器人產品，同時也是速度最快的工業機器人。

行業也叫蜘蛛手機器人。

圖片來自：勃肯特機器人

先從實物來簡單的說一下並聯機器人的機構構成，然後再說各類機構。

1、靜平臺：用於安置和固定伺服電機及中間軸，確保高頻率高強度的工作環境能平穩執行。靜平臺也就是用來安裝，固定delta機器人的頂部機構，包括所有伺服電機，全部都在這個地方。這個地方有幾個主動軸，就是幾個軸，一個軸，一個伺服電機，包括中間的軸。（有的中間沒有軸，後面我們會有講）

2、動平臺，連線從動臂下端，用於懸掛負載，可以在臂展範圍內工作。東平臺就是最底部的安裝抓手，或者吸盤的平臺。動平臺基本沒有什麼驅動機構，如果需要其他的驅動機構，基本是氣動的閥門等，不過這類裝置也都是後面安裝上去的。

3、主動臂，從動臂。使用炭纖維材質，有效提高強度比，用於伺服電機與從動臂之間的連線。很多朋友會問，為什麼使用碳纖維的材料。答案很簡單，delta的速度非常快，如果需要保持有效負載3-12公斤的負載，碳纖維既可以滿足質量輕巧，並且強度高，不變形。可以保證精度。

delta的速度有多快？給你展示一下。

這個是delta拾取脫水後的胡蘿蔔片，透過視覺標定傳動帶上胡蘿蔔的位置。從旁邊的傳動帶的速度你能夠看出來，影片沒有加速。delta的速度可以達到每分鐘220-280次，更高的delata可以達到每分鐘400次。

並聯機器人的機構，在《並聯機器人機構學原理和控制》黃真教授--1997年版，第二章空間並聯機構的結構解析，第五節：並聯機器人機構的結構形式（p29頁）。講述的非常詳細，從這也側面反饋，並聯機器人機構的研究如今已經非常成熟。這裡我簡單的列舉一下各類機構型別，然後通俗的介紹一下並聯機構機器人的各類的運動形式。

在並聯機器人的機構中，通常都是透過RPS,RSS等進行機構形式的表述。這裡我把黃真教授的內容摘錄出來，做一個解釋。RPS，RSS都是根據軸的連線形式來做的區分，和稱為。

這個是單個主動，從動軸，以及靜，動平臺連線的方式。每一個連線方式，都是從下往上讀，也就是RCR（a類機構），RCT（b類機構）……RSR(i類機構)。

最後構成的形式就是：下面的多種型別。

這種是一個3自由度的並聯機構，由3個RCS構成，各個分支機構都是對稱的。由於繞圓柱副軸線的運動是一個區域性自由度，所以圓柱副也可以用移動副來代替，分支等效於RPS，在黃真的教材中統命名的方式是3-RPS，3代表3個支鏈，RPS代表支鍊形式。

這種平臺也被成為stewart平臺，最先應用在6自由度的飛控模擬器上面，也就是我們現在能夠簡單一些無人機的飛控平臺上面。

有志向從事這個領域深入研究的，還是非常建議去認真拜讀一下，黃真教授的教科書。講的非常詳細。

在工業機器人領域，我們命名機器人的方式很簡單，主要透過的是驅動電機的數量來命名軸數。

這種就是2軸並聯

這種就是3軸並聯，加一箇中間的軸。

這就一次是六軸，三週，六軸+1軸並聯。

並聯機器人目前的出貨量並不多，主要還是在國內沒有普及開，這類產品在食品行業，醫藥行業（抓膠囊）具有非常好的應用前景。

　　並聯機器人，由於其閉鏈的運動結構，具有高剛度，高承載力;且驅動電機多安裝於定平臺，故具有慣性小，速度快的優點。再加上某些機器人的特定工作空間，並聯機器人在實際工程中找到了獨特的用武之地。

　　並聯機器人機構分類主要有Delta機器人、Stewart機器人及特殊結構類機器人。

　　1、Stewart機器人

　　Stewart機器人可以說是最經典的並聯機器人，也是世界上出現的第一種並聯機器人。這類機器人最初由Gough在1947年發明，被用於檢測各種載荷條件下的輪胎磨損。

　　將Stewart與Gough聯絡在一起是源於Stewart在1965年發表的一篇論文中，提及了Gough的工作和這種平臺的影象，這篇論文對並聯機器人運動學的發展產生了重要的影響。基於此，這類構型的並聯機器人也被稱為Gough-Stewart機器人。

Gough發明的六自由度平臺

　　該機器人為六自由度，有六條支鏈，每條支鏈的兩端為球副，中間由一移動副聯接兩杆。由於其剛度高和重負載的優點，Stewart機器人常被用於各種過載的模擬臺，例如飛行模擬器、地震模擬臺、航天對接裝置，以及用於確定組合載荷下輪胎的效能等；在民用方面的應用包括電影座椅等。

Stewart機器人結構

飛行模擬器

　　現在大陸生產Stewart平臺相關產品的機構主要有航天科技集團(航天器對接機構)、南京全控(模擬臺)、等。

　　2、Delta機器人

　　另一種具有跨時代意義的並聯機器人——Delta機器人發明於20世紀80年代，發明人為Reyrnond Clavel。這種新型機器人發明的初衷是，以非常高的速度操縱輕而小的物體。1991年，Reyrnond Clavel提交了自己的博士論文，同時為Delta機器人申請了專利。他在1999年獲得了金機器人獎，以表彰其在Delta機器人領域的貢獻。

　　1999年，ABB開始銷售Delta機器人。直到其專利在2012年解禁後，國內的機器人企業才開始生產並銷售Delta機器人。ABB也成為了現在國際上做delta機器人最成熟的公司，目前國內出貨量比較多的廠商有阿童木機器人、勃肯特機器人、李群自動化等。

　　Delta機器人是最經典的少自由度機器人，也是在實際工業中應用最廣泛的一種並聯機器人。三自由度Delta機器人由三條支鏈組成，其關鍵之處在於使用了平行四邊形結構，可以保證末端執行器的姿態。

Delta機器人

　　Delta機器人的最大優勢是速度快，業內勃肯特的高速並聯機器人標準節拍已達到433次／min，超過了國外品牌，可見Delta機器人很適合用於抓取搬運小重量物體，所以被大規模應用於食品、醫藥、3C等領域。

　　不僅如此，在傳統Delta機器人的基礎上，還有許多變種，在保留其高速的情況下，給予機器人更多的自由度，以滿足工程需要。

　　（1）在機器人的定平臺中心加一個UPU支鏈，使其變成一個四支鏈四自由度的機器人，增加了一個垂直於動平臺的轉動。

　　（2）在動平臺上增加一個小轉動電機等，從而增加機器人的自由度，其在自由度上與上一種變種機器人相同。

　　（3）Adept Quattro機器人，在Delta機器人三支鏈基礎上增加一個支鏈，使其變成四驅動三自由度的冗餘機器人，與同類型機器人相比，其高效率可節省23%的能耗，同時速度在delta的基礎上還可以大大增加。

　　（4）Delta機器人還可以將其提供驅動的轉動副變為移動副，移動副可以與動平臺形成不同的角度，分別為移動副與動平臺平行、移動副與動平臺成任意角度、移動副與動平臺垂直。其中前兩者仍然用於搬運抓取，而後者常用於3D印表機。

　　（5）此外，在將驅動關節改成移動副的基礎上，三條移動副還可以設計為不對稱的形狀，將三條移動副軸線設計為三條平行的直線，也是Delta機器人的變種之一。

　　3、特殊結構類機器人

　　（1）靈巧眼

　　靈巧眼機器人具有三自由度，其動平臺可以做三維轉動。該機器人共有三條支鏈，每條支鏈有兩個杆、三個轉動副，機器人的所有轉動副的軸線會交於一點。基於此特點，動平臺只會繞此點做三自由度轉動運動。

　　由於靈巧眼機器人特有的運動學和工作空間的特點，常被應用於機器人眼球、衛星天線、機器人肩關節、腕關節等場合。

　　（2）五杆機器人

　　五杆機器人是最簡單的並聯機器人，具有兩個自由度，可以在平面上做二維移動，通常與平行四邊形機構配合使用，以保證末端執行器的姿態不變。在實際工業應用中，主要應用於食品、醫藥、3C等領域的搬運。

　　事實上，在民用領域，被大規模應用的並聯機器人只有Delta機器人和五杆機器人，而Delta機器人基本成為了並聯機器人的代名詞。即使擴充套件到航空航天和軍事領域，比較常用的並聯機器人也只能再加上Stewart機器人。