工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)普通由一系列連桿、樞紐或其他情勢(shì)的運(yùn)動(dòng)副所構(gòu)成。機(jī)械系統(tǒng)平常包羅機(jī)座、立柱、腰樞紐、臂樞紐、腕關(guān)節(jié)跟手爪等,組成一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。若是工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身具有行走機(jī)構(gòu)便組成行走機(jī)器人;若是機(jī)身沒(méi)有具有行走及腰轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),則組成單機(jī)器人臂。手臂普通由上臂、下臂跟伎倆構(gòu)成。末尾執(zhí)行器是間接裝在伎倆上的一個(gè)緊張部件,它可以是兩手指或多手指的手爪,也可以是噴漆槍、焊槍等功課對(duì)象。
主體布局的根本情勢(shì)
工業(yè)機(jī)器人主體布局中各個(gè)樞紐運(yùn)動(dòng)副跟連桿構(gòu)件構(gòu)成了分歧的坐標(biāo)情勢(shì)。罕見(jiàn)的主體布局情勢(shì)有:直角坐標(biāo)情勢(shì)、圓柱坐標(biāo)情勢(shì)、球面坐標(biāo)情勢(shì)、樞紐坐標(biāo)情勢(shì)。
1.直角坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人
如圖4.1所示,那一類機(jī)器人手部空間的地位變更是經(jīng)由過(guò)程沿著三個(gè)彼此垂直的軸線挪動(dòng)去實(shí)現(xiàn)的,那類情勢(shì)的機(jī)器人常使用于出產(chǎn)設(shè)備的高低料跟高精度的拆卸跟檢測(cè)功課。普通直角坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人的手臂可^垂直高低挪動(dòng)軸標(biāo)的目的),并可以沿著滑架跟橫梁上的導(dǎo)軌^止程度二維立體的挪動(dòng)。明顯直角坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人布局存在3個(gè)自由度。
直角坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人存在以下優(yōu)點(diǎn):
布局簡(jiǎn)略。
編程簡(jiǎn)單,正在尤,r,z三個(gè)標(biāo)的目的的運(yùn)動(dòng)不耦合,便于控制系統(tǒng)的計(jì)劃。
快遞分揀機(jī)器人的發(fā)展直線運(yùn)動(dòng)速率快,定位精度下,避障機(jī)能較好。
同時(shí)因?yàn)樵擃愋蜋C(jī)器人必需采取導(dǎo)軌,也有以下缺陷跟問(wèn)題:
舉措規(guī)模小,靈活性較差。
導(dǎo)軌布局較龐大,保護(hù)比力難題,導(dǎo)軌裸露面大,不如遷移轉(zhuǎn)變樞紐密封性好。
布局尺寸較大,占地面積較大。
挪動(dòng)部門慣量較大,增長(zhǎng)了對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)能的要求。
2.圓柱坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人經(jīng)由過(guò)程兩個(gè)挪動(dòng)跟一個(gè)遷移轉(zhuǎn)變?nèi)?shí)現(xiàn)手部空間地位的轉(zhuǎn)變,其主體存在3個(gè)自由度:腰部遷移轉(zhuǎn)變、起落運(yùn)動(dòng),手臂伸縮運(yùn)動(dòng)。
圓柱坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人次要有以下優(yōu)點(diǎn):
控制精度較下,節(jié)制較簡(jiǎn)略,結(jié)構(gòu)緊湊。
比照直角坐標(biāo)情勢(shì),正在垂直跟徑向的兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以采取伸縮套筒式布局,正在腰部遷移轉(zhuǎn)變時(shí)可以把手臂縮回去,從而減小了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,改良了力學(xué)負(fù)載。
銷售分揀機(jī)器人報(bào)價(jià)并聯(lián)分揀機(jī)器人有哪幾種圓柱坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人的次要缺陷是:因?yàn)闄C(jī)身布局的緣故原由,手臂不能到達(dá)底部,減小了機(jī)器人的事情規(guī)模,同時(shí)布局也較重大。
3.球面坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人
如圖4.3所示,機(jī)械手可能做里外伸縮挪動(dòng),正在垂直立體內(nèi)擺動(dòng)曾經(jīng)繞底座正在水平面內(nèi)挪動(dòng),由于這類機(jī)器人的事情空間造成球面的一部分,故稱為球面坐標(biāo)機(jī)器人,其計(jì)劃跟控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,美國(guó)UnimaTIon公司的UnimaTIon系列機(jī)器人就是球面坐標(biāo)情勢(shì)的代表,其手臂伸縮采取液壓驅(qū)動(dòng)的挪動(dòng)樞紐,繞垂直跟程度軸線的遷移轉(zhuǎn)變也采取了液壓伺服系統(tǒng)。
球面坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人的特色是:占地面積較小,結(jié)構(gòu)緊湊,地位精度尚可,但避障機(jī)能較差,存在均衡問(wèn)題。
4.樞紐坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人
這類類型的機(jī)器人次要由底座、大臂跟小臂構(gòu)成。如圖4.4所示,大臂跟小臂間的遷移轉(zhuǎn)變樞紐稱為肘關(guān)節(jié),大臂跟底座間的遷移轉(zhuǎn)變樞紐稱為肩關(guān)節(jié)。底座可以繞垂直軸線遷移轉(zhuǎn)變,稱為腰樞紐。它是一種廣泛應(yīng)用的擬人化機(jī)器人
樞紐坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人次要有以下優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。
靈活性好,手部達(dá)到地位好,存在較好的避障機(jī)能。
不挪動(dòng)樞紐,樞紐密封機(jī)能好,摩擦小,慣量小。
樞紐驅(qū)動(dòng)力小,能耗較低。
樞紐坐標(biāo)情勢(shì)機(jī)器人的缺陷有:
運(yùn)動(dòng)進(jìn)程中存在均衡問(wèn)題,節(jié)制存在耦合。
當(dāng)大臂跟小臂伸展開(kāi)時(shí),機(jī)器人布局剛度較低。
主體布局的計(jì)劃
工業(yè)機(jī)器人主體布局及其機(jī)身計(jì)劃時(shí)須要留神,作為全部機(jī)器人支持的主體該當(dāng)存在充足年夜的剛度、強(qiáng)度跟穩(wěn)定性;主體布局自身該當(dāng)保障運(yùn)動(dòng)靈巧,制止正在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上呈現(xiàn)自鎖卡死的問(wèn)題,取舍適合的驅(qū)動(dòng)方法,布局安插公道。
另外機(jī)器人主體布局資料的取舍方面,應(yīng)從機(jī)器人的機(jī)能要求跟知足機(jī)器人的計(jì)劃跟建造要求動(dòng)身。同平凡機(jī)器布局的計(jì)劃近似,用來(lái)支持、毗鄰、流動(dòng)機(jī)器人的各部門的資料該當(dāng)是結(jié)構(gòu)性的資料。此外思量到機(jī)器人整體也是運(yùn)動(dòng)的,其資料質(zhì)量應(yīng)輕。精密機(jī)器人對(duì)資料的剛度跟振動(dòng)方面均有要求,節(jié)制振動(dòng)也須要從加重重量跟抑止振動(dòng)兩方面思量,也與資料自身的抗振性慎密相關(guān)。精確選用結(jié)構(gòu)件資料可降低機(jī)器人的本錢價(jià)錢,更順應(yīng)機(jī)器人的高速化、下載荷化及高精度化,和靜力學(xué)及動(dòng)力學(xué)的特性要求。
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