实现机器人运动控制的基础:运动学构形

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实现机器人运动控制的基础:运动学构形

本文重点介绍工业机器人常用运动学构形,以下是工业机器人的几种常用结构形式(图),图文描述非常详细,希望能对大家带来帮助!

1、笛卡尔机械臂

优点:很容易通过计算机控制实现,容易达到高精度。
缺陷:妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性欠缺。

①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、(软仿型)喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。

②适用于多种类,批量的柔性化作业,提高产品质量,提高劳动生产效率,改进劳动条件和产品的快速更新换代有着显著作用。

2、铰链型机械臂(关节型)

关节机器人的关节全都是旋转的, 相似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。它的工作范围较为复杂。

①汽车零配件、模具、钣金件、塑料产品、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。

②车身装配拆卸、通用机械装配拆卸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、人像成品等的制作。 ④汽车整车现场测量和检测等。

3、SCARA机械臂

SCARA机器人常用于装配拆卸等作业, 最显著的特点是它们在x-y平面上的活动具有较大的柔性, 而沿z轴具有很强的刚性, 因而, 它具有选择性的柔性。这种机器人在装配作业中取得了较好的使用。

①大量用于装配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普通使用于塑料行业、汽车行业、电子产品行业、药品行业和食品工业等领域.
④搬取零件和装配工作。

4、球面坐标型机械臂

特点:围绕着中心支架附近的工作范围大,两个转动驱动装置容易密封,延伸工作空间较大。但该坐标复杂, 难于控制,且直线驱动装置存在密封的缺陷。

5、圆柱面坐标型机械臂

优点:且计算简单;直线部分可使用液压驱动,可输出较大的动力;
能够伸入型腔式机器内部。

缺陷:它的手臂能够延伸的空间遭到限制, 不能到达近立柱或近地面的空间; 直线驱动部分难以密封、防尘; 后臂工作时, 手臂后端会碰到运动范围内别的物体。

6、冗余机构

冗余机构空间定位通常需要6个自由度,利用附加的关节可以帮助机构避开奇异位形,例如:协作机器人。就是根据冗余机构设计。下图为7自由度操作臂位形

7、闭环结构

闭环结构能够提高机构刚度,但会减小机械运动范围,工作空间会有一定程度的减小。

①运动模拟器;
②并联机床;
③微操作机器人;
④力传感器;
⑤应用于生物医学工程中的细胞机器人、可实现细胞的注射和分割;
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混联机器手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。

本文转自:实现机器人运动控制的基础:运动学构形

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