摘要：以实现人体肩关节结构和功能仿生为目标,提出以3-PCSS/S（PC表示具有环形导轨的移动副,S为球面副）球面并联机构为仿生肩关节的原型机构,并针对其开展机构优化与仿生设计。将具有环形导轨的移动副PC等价为转动副,进行机构的位置反解并求解其运动雅可比。应用遗传算法,依据所确定的姿态工作空间约束条件,以机构姿态工作空间的点数为优化目标,对机构尺寸参数进行全局优化;提出偏置设计以扩大机构输出转角范围,提高肩关节的灵活度。研究工作对人形机器人肩关节实体仿生设计及其研制具有理论指导意义和工程应用价值。

关键词：肩关节 球面并联机构 仿生设计 姿态工作空间 偏置输出 

单位：燕山大学机械工程学院 秦皇岛066004