工业机器人的结构、驱动及控制系统盘点

2019-06-28 16:23 兴华AGV

一、常用运动学构形

 

1、笛卡尔操纵臂

 

优点:很容易通过计较机控制实现,容易到达高精度。

 

缺点:妨碍事情,且占大地积大,运动速度低,密封性欠好。

 

①焊接、搬运、高低料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装置、贴标、喷码、打码、(软仿型)喷涂、目标跟随、排爆等一系列事情。

 

②特别适用于多种类,便批量的柔性化功课,对于稳定,进步产品质量,进步劳动生产率,改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分紧张的感化。

 

工业机器人的布局、驱动及控制体系

 

2、搭钮型操纵臂(关节型)

 

关节机器人的关节全都是扭转的,相似于人的手臂,工业机器人中非常常见的布局。它的事情局限较为复杂。

 

①汽车零配件、模具、钣金件、塑料成品、运动器材、玻璃成品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。

 

②车身装置、通用机械装置等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。

 

③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像成品等的快速原型制作。

 

④汽车整车现场测量和检测。

 

⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。

 

3、SCARA操纵臂

 

SCARA机器人常用于装置功课,非常显著的特点是它们在x-y平面上的运动具有较大的柔性,而沿z轴具有很强的刚性,所以,它具有选定性的柔性。这种机器人在装置功课中获得了较好的运用。

 

①大量用于装置印刷电路板和电子零部件

 

②搬动和取放物件,如集成电路板等

 

③宽泛运用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等平台.

 

④搬取零件和装置事情。

 

4、球面坐标型操纵臂

 

特点:中间支架左近的事情局限大,两个转动驱动装置容易密封,笼盖事情空间较大。但该坐标复杂,难于控制,且直线驱动装置存在密封的问题。

 

5、圆柱面坐标型操纵臂

 

优点:且计较简单;直线片面可接纳液压驱动,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器里面。缺点:它的手臂可以到达的空间受到限制,不能到达近立柱或近大地的空间;

 

直线驱动片面难以密封、防尘;后臂事情时,手臂后端会碰到事情局限内的其它物体。

 

6、冗余机构

 

平时空间定位需要6个自由度,行使附加的关节可以赞助机构避开奇异位形。下图为7自由度操纵臂位形

 

7、闭环布局

 

闭环布局可以进步机构刚度,但会减小关节运动局限,事情空间有一定减小。

 

①运动模拟器;

 

②并联机床;

 

③微操纵机器人;

 

④力传感器;

 

⑤生物医学工程中的细胞操纵机器人、可实现细胞的打针和盘据;

 

⑥微外科手术机器人;

 

⑦大型射电天文望远镜的姿态调整装置;

 

⑧混联装备等,如SMT公司的Tricept混联机械手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。

 

二、机器人的主要技术参数

 

机器人的技术参数反映了机器人可胜任的事情、具有的非常高操纵性能等情况,是设计、运用机器人必须考虑的问题。机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、事情空间、事情速度、事情载荷等。

 

1、自由度

 

机器人具有的自力坐标轴运动的数目。机器人的自由度是指确定机器人手部在空间的位置和姿态时所需要的自力运动参数的数目。手指的开、合,以及手指关节的自由度普通不包括在内。.机器人的自由度数普通等于关节数目。机器人常用的自由度数普通不超过5~6个。

 

2、关节(Joint)

 

即运动副,允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。

 

3、事情空间

 

机器人手臂或手部安置点所能到达的所有空间区域。其形状取决于机器人的自由度数和各运动关节的类型与配置。机器人的事情空间平时用图解法和解析法两种要领进行表示。

 

4、事情速度

 

机器人在事情载荷条件下、匀速运动过程中,机械接口中间或对象中间点在单位时间内所挪动的距离或转动的角度。