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機(jī)器人手臂的典型機(jī)構(gòu)

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放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2018-04-20   瀏覽次數(shù):3243
核心提示:  普通機(jī)械人手臂有3個(gè)自在度,即手臂的伸縮、閣下反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落 (或俯仰)活動(dòng)。手臂反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落活動(dòng)是經(jīng)由過程機(jī)座的立柱完成的,立柱的橫向挪動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各類活動(dòng)平日由驅(qū)念頭構(gòu)和各類傳念頭

  普通機(jī)械人手臂有3個(gè)自在度,即手臂的伸縮、閣下反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落 (或俯仰)活動(dòng)。手臂反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落活動(dòng)是經(jīng)由過程機(jī)座的立柱完成的,立柱的橫向挪動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各類活動(dòng)平日由驅(qū)念頭構(gòu)和各類傳念頭構(gòu)來完成。手臂的 3 個(gè)自在度,可以有分歧的活動(dòng) (自在度)組合,平日可以將其設(shè)計(jì)成如圖 2-34 五種情勢(shì)。

  ① 圓柱坐標(biāo)型

  如圖 2-34(a)所示,這類活動(dòng)情勢(shì)是經(jīng)由過程一個(gè)遷移轉(zhuǎn)變,兩個(gè)挪動(dòng),共三個(gè)自在度構(gòu)成的活動(dòng)體系,任務(wù)空間圖形為圓柱形。它與直角坐標(biāo)型比擬,在雷同的任務(wù)空間前提下,機(jī)體所占體積小,而活動(dòng)規(guī)模年夜。

  ② 直角坐標(biāo)型 如圖 2-34(b)所示,直角坐標(biāo)型機(jī)械人,其活動(dòng)部門由三個(gè)互相垂直的直線挪動(dòng)構(gòu)成,其任務(wù)空間圖形為長(zhǎng)方體。它在各個(gè)軸向的挪動(dòng)間隔,可在各坐標(biāo)軸上直接讀出,直不雅性強(qiáng),易于地位和姿勢(shì)的編程盤算,定位精度高、構(gòu)造簡(jiǎn)略,但機(jī)體所占空間體積年夜、靈巧性較差。

  ③球坐標(biāo)型 如圖 2-34(c)所示,又稱極坐標(biāo)型,它由兩個(gè)遷移轉(zhuǎn)變和一個(gè)直線挪動(dòng)所構(gòu)成,即一個(gè)反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn),一個(gè)俯仰和一個(gè)伸縮活動(dòng)構(gòu)成,其任務(wù)空間圖形為一球體,它可以作高低俯仰舉措并可以或許抓取空中上或較低地位的工件,具有構(gòu)造緊湊、任務(wù)空間規(guī)模年夜的特色,但構(gòu)造輕龐雜。

  ④關(guān)節(jié)型 如圖 2-34(d)所示,關(guān)節(jié)型又稱反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)坐標(biāo)型,這類機(jī)械人的手臂與人體上肢相似,其前三個(gè)關(guān)節(jié)都是反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),這類機(jī)械人普通由立柱和年夜小臂構(gòu)成,立柱與六臂同構(gòu)成肩關(guān)節(jié),年夜臂與小臂間構(gòu)成肘關(guān)節(jié),可以使年夜臂作反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)活動(dòng)θ1和使年夜管作俯仰擺動(dòng)θ2,小臂作俯仰擺動(dòng)θ3。其特色是任務(wù)空間規(guī)模年夜,舉措靈巧,通用性強(qiáng),能抓取接近機(jī)座的物體。

  ⑤立體關(guān)節(jié)型 如圖 2-34(e)所示,采取兩個(gè)反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和一個(gè)挪動(dòng)關(guān)節(jié);兩個(gè)反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)掌握前后、閣下活動(dòng),而挪動(dòng)關(guān)節(jié)則完成高低活動(dòng),具任務(wù)空間的軌跡圖形,它的縱截面為矩形的反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)體,縱截面高為挪動(dòng)關(guān)節(jié)的行程長(zhǎng),兩反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的年夜小決議反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)體橫截面的年夜小、外形、這類情勢(shì)又稱為SCARA型拆卸機(jī)械人。 聯(lián)合P29-30的圖選講個(gè)中一個(gè)任務(wù)道理。

  機(jī)械人手臂的典范機(jī)構(gòu)

  (1)手臂直線和反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)活動(dòng)機(jī)構(gòu)

  機(jī)械人手臂的伸縮、橫向挪動(dòng)均屬于直線活動(dòng)。完成手臂來去直線活動(dòng)的機(jī)構(gòu)情勢(shì)比擬多,經(jīng)常使用的有活塞油(汽)缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲杠螺母機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)等。由于活塞油(汽)缸的體積小、分量輕,在機(jī)械人的手臂構(gòu)造中獲得的運(yùn)用比擬多。

  (2)手臂俯仰活動(dòng)機(jī)構(gòu)

  機(jī)械人手臂的俯仰活動(dòng)普通采用活塞油(汽)缸與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來完成。手臂的俯仰活動(dòng)用的活塞缸位于手臂的下方,其活塞桿和手臂用搭鈕銜接,缸體采取尾部耳飾或中部銷軸等方法與立柱銜接。

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