1、在現(xiàn)代工業(yè)中，尤其是空間科學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械手腕有著大量而廣泛的應(yīng)用，并且這種應(yīng)用趨勢(shì)隨著人類(lèi)對(duì)太空探索的不斷深入而呈現(xiàn)出迅猛的上升趨勢(shì)。斜四關(guān)節(jié)手腕（Skew-PRYR）具有較大運(yùn)動(dòng)空間和較高的靈活度，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析和優(yōu)化使該手腕具備在運(yùn)動(dòng)中有效回避機(jī)構(gòu)奇異和手腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍極限的能力，并且用拉格朗日法對(duì)手腕的動(dòng)力學(xué)的分析和計(jì)算為以后實(shí)現(xiàn)控制作了準(zhǔn)備。
　　本文介紹了一些先進(jìn)的機(jī)械手腕的研究，并對(duì)這些研究作了歸納和對(duì)比，說(shuō)明了斜四關(guān)

2、節(jié)手腕設(shè)計(jì)構(gòu)想出現(xiàn)的必然性。建立了該手腕的幾何模型，針對(duì)該模型展開(kāi)了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的計(jì)算，計(jì)算使用了矩陣逆變換的解析法和基于偽逆陣的梯度投影法兩種方法。在此基礎(chǔ)上利用梯度投影法進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的優(yōu)化分析，分別對(duì)回避奇異位置和回避關(guān)節(jié)極限的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)于動(dòng)力學(xué)計(jì)算，將終止時(shí)刻手腕確定的位姿轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的關(guān)節(jié)角，使手腕最終可以達(dá)到期望的姿態(tài)。完成對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)在兩種不同初始條件下關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃，以運(yùn)動(dòng)學(xué)研究和軌跡規(guī)劃為基礎(chǔ)采用拉格朗

3、日法對(duì)手腕的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析和計(jì)算。在理論分析的基礎(chǔ)上，利用MATLAB進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，使用ADAMS軟件完成了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真，得到了機(jī)器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)，優(yōu)化特性曲線(xiàn)和力矩曲線(xiàn)。仿真證實(shí)了優(yōu)化準(zhǔn)則對(duì)運(yùn)動(dòng)特性確實(shí)有所改善。另一方面，通過(guò)測(cè)試施加負(fù)載后的手腕末端各關(guān)節(jié)的力矩大小，證明手腕所需要的力矩在實(shí)際電機(jī)和力傳感器的要求范圍內(nèi)。根據(jù)機(jī)器人手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸，在機(jī)械動(dòng)力學(xué)軟件“ADAMS”的仿真環(huán)境下，建立冗余度手臂和斜四關(guān)節(jié)手腕連接