摘要：基于最新人臂仿生理论和并联机器人研究的成果，提出一种线驱动7-DOF冗余手臂的设计方案。线驱动机构具有高刚度、高精度、高负载能力的优点，可以克服常规串联机构的缺点。介绍这种新型线驱动拟人臂机器人具体的结构，利用旋量理论描述机器人运动，在绳索张力条件的约束下，分析肩关节的工作空间。针对7-DOF机器人的逆运动学求解问题，先采用关节速度再分配法求关节速度逆解；然后与Paden-Kahan子问题法相结合，取得具有冗余控制的位置逆解，求出在给定位姿时各关节角的角度；再由关节角与绳长的关系解出各关节处驱动绳索的长度，并分析肩关节运动对腕、肘关节的耦合影响。最后在ADAMS下进行仿真，采用直线插补算法，动画图形实时显示机器人的运动情况，证明逆向运动学算法的正确性。

关键词：线驱动 并联机构 旋量理论 逆向运动学 

单位：北京航空航天大学自动化学院; 北京100083; 北京航空航天大学机械工程学院; 北京100083; 新加坡制造技术研究院; 新加坡638075