【四自由度串并联机器人综合实验台】
实验装置的主要功能介绍
机械原理课堂教学的目的就是让学生掌握运动方案创新设计方法，从而培养学生创新设计能力。本实验装置将一个极具工业感的并联数控机床引入实验，自行开发研制了一个三自由度并联机构运动学模型，并和一自由度旋转主轴一起组成了四自由度串并联机构实验装置，包括两种数控机床机构运动学模型，有：
1)并联铣床，由一个TTR三自由度并联机构串联一个旋转自由度组合而成。三自由度并联机构终端执行器实现三坐标轴的平动，一个旋转运动提供主轴的运动，可以加工出一个立体曲面。实验中可以加工一个有机玻璃曲面。
2)并联车床，由一个TTT三自由度并联机构串联一个旋转自由度组合而成。三自由度并联机构终端执行器实现二坐标轴的平动和绕第三坐标轴的转动，一个旋转运动提供主轴旋转，可以加工出各种回转体曲面。实验中可以加工一个有机玻璃或木质零件曲面。
他们均由三台步进电机驱动和一台调速电机驱动，运动控制由计算机加一台运动控制器完成。主要功能包括：
1)机构选择：通过选择不同的机构，来确定你要控制的对象，不同的机构有不同的运动规划方法和运动控制算法;
2)手动控制：可以控制单轴运动和单自由度运动，手动调节机构运动的初始位置;
3)自动控制：分别输入学生规划好的终端执行器的运动规律或原动件的运动规律，从而驱动三电机的同步运动。
4.)轨迹规划：学生输入工件的坐标，系统将会自动产生控制电机运动的文件。
针对不同基础和要求的学生，配用不同的功能，从简单到复杂均可以完成实验并联机构综合实验。
实验装置的主要用途
该装置可以开设系列并联机构综合实验，有助于拓宽学生的视野，促进深化机械原理的课程教学改革，让学生通过实践真正掌握机构运动方案创新设计方法。本装置可开设的实验有：
1) 并联机器人认识实验：包括并联机器人的组成和应用、并联机构多种运动方案的认识实验。
2) 加工轨迹规划的实验：目的是将工件轨迹离散为工具坐标系下的坐标，便于后续的运动学反解，从而掌握运动规划的方法;
3) 并联机器人运动规划实验：根据终端执行器的运动规律确定原动件的运动规律，即掌握三自由度并联机构的运动学反解的方法。
4) 插补实验：三轴联动的插补算法实验。
5) 并联加工作业实验：学生完成2、3、4实验后，可以进行加工作品的练习，用并联铣床或并联车床加工一个有机玻璃或木质的曲面。
上述实验从1)至5)，由浅入深，从认识到实践，对应着不同基础和不同需求的学生。在培养学生设计能力和动手能力方面效果显著。教学上最主要的特点就是能够使学生不断发现问题，而解决问题的过程实际上是学生学习和思考的过程，他们会把所学的知识灵活运用，会根据需求去求索新的知识，正如学生所说“在解决问题中学习是进步最快和收获最大的。”
仪器名称：四自由度串并联机器人综合实验台
完成单位：华中科技大学机械学院机械设计与汽车工程
