基于容错空间的冗余机械臂构型与尺度综合研究：理论、方法与应用

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代科技飞速发展的背景下，机械臂作为一类重要的自动化设备，在工业生产、医疗、航天、服务等众多领域中得到了极为广泛的应用。在工业生产领域，机械臂可承担焊接、装配、搬运等重复性、高强度任务，极大地提高了生产效率和产品质量，如汽车制造工厂中，机械臂能够精确高效地完成车身焊接工作，提升了焊接的准确性与一致性。在医疗领域，机械臂辅助手术系统可实现更精确的手术操作，降低手术风险，例如达芬奇手术机器人，能帮助医生在微创手术中进行精细操作，减少对患者的创伤。在航天领域，机械臂可执行卫星捕获、空间站维护等复杂