六自由度工业机器人设计

六自由度工业机器人设计
六自由度工业机器人设计

六自由度工业机器人

对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人?机器人能实现哪些功能?活动空间(有效工作范围)有多大?了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。

首先是根据基本要求确定机器人的种类,是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式,也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。

接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程,在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图,分析简图,制定动作流程表(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容,设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制,材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容,确认生产。

下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程:

在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的,在自动化生产线上的就有很多例子,如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子,如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速,机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。

六轴机器人的应用范筹不同,设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多,结构各有特色。在中国应用最多的如:ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。

既然机器人的应用那么广泛,在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了?从业人员还不能成群体?虽然在很多地方可以看到机器的论术,可是却没有真正形成普及的东西。

即然是要说设计,那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些,讲得不对的地方还请各位指正!

六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人,应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢?工作范围又怎样去确定?动作怎样去编排呢?位姿怎样去控制呢?各部位的关节又是有怎么样的要求呢?等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧!

首先我们设定:机器人是六轴多自由度的机器人,手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件,工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量:1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。

好了,有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。

首先是全电机驱动的,那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了,也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。

机器人是用于焊接方面的,那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面,那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来,我们就给它区分一下,在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。

搞清了各种焊方法,也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考,有一个大概的轮廓概念就行了,待机械结构做完,各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。

焊枪是用常用的标准的焊枪,也就是说焊枪是随时可以更换下来的,也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。

焊枪在焊接过程中要进行各种焊接姿态调整,那么机械手腕就要很灵活,在各个方位角度上都可调节。

有了上面的基本要求和设定条件,方案推理也有了条理,接下来我们就把设计要求明确下来,设计方向就不会有太大的偏离了。

设计任务

设计要求:机器人适用于焊接领域,可以完成各种焊接动作;为了机器人能适应各种焊接工艺,在线调整工艺快速,编制控制程序时采用柔性控制程序,自适应在线、离线示教程序;焊缝、焊池、焊道成像跟踪,自动调节焊机的各项参数。

机器人采用全伺服驱动,地面固定安装。六轴控制,各关节运动灵活,按工艺描述表设计各轴动作范围,尽量使机构紧凑,整体外形美观。

设计内容

机械设计:根据设计要求及工艺描述设计各关节的机械机构,确定各部件的材料和加工工艺;制作计算书,验算机械强度、驱动功率和给出最大抓(举)重量,各运动路径的惯量计算,位姿的控制计算。验算机器人各关键部件使用寿命。结合控制程序及电路制作机器人维修保养说明书。

程序控制设计:根据设计要求与机械工程师最后制定的工艺路线设计控制流程;结合机械结构与驱动、信号反馈方式,设计机器人运动程序;程序要具有自适应功能,自动定点跟踪,对焊机电流、电压实时监测,并自动调节;焊道、焊池用成像监测判别技术。

设计电路图

有了这样一个文件,我们就好设计了;那么我们首先就要做的是:绘制机器人动运简图,规划机器人运动轨迹,做好这些我们就可以进行机械机构的设计,同时可以考虑程序的线路图了。

先做一个简图,来研究一下运动规迹。

机器人运动简图:

当我们把机械运动简图画好后,一般的情况下是先对简图进行分析;虽然简图不能全部反映机械结构的组成,但是它却表现出了要设计的物体的总体轮廓。

那么对于我们这个机器人的简图,我们从哪里着手分析才合理呢?

首先,我们看一下设计任务书的内容。从任务书中知道,六个轴中有三个轴是做旋转运动的,其余作摆角运动。

结合任务书,我们看一下简图,是不是第1轴、第4轴和第六轴是做转动的,也就是说我们要检查一下我们所画的简图是不是与任务书中的要求相符合,符合了也就代表我们的设计思路与要求(客户要求)相同,可以进行下一步工作,如果不同,就得重新画简图。

从简图知道,机器人的手臂伸缩范围较大;如果把手臂全部伸直,而且我们假设地把它们看成同一钢体,这样就形成一端固定的悬臂梁。

应用力学知识体系中的有关梁的分析我们知道,要搞清悬臂梁的变形量,首先要知道梁的重量和截面惯量。

由简图知道,由于有多个关节连接,要知道截面形状和惯量不太容易,只有把所有的机构都设计完成后才会知道想求的参数。

由简图看出,第二轴担负着手臂的上下运动,而且手臂又比较长,在运动的过程中必然存在着惯性冲量,也就是说,当大臂的运动速度很慢时,惯性就很小;如果速度加快,惯性就加大,这个惯性冲量是与速度有着线性关系;怎样保持一定的速度,又不让惯性随着变化呢?大家都知道,增加阻尼,可有效消除这种关系。这样,大家就可以理解简图上两个弹簧的用意了。

即然是这样,那我们就从手腕开始设计。也说是大家所说的从上到下的设计方法。

设计手腕要考虑哪些问题呢?可以知道的是有一把焊枪,焊枪的重量不是很重,同时要有夹持焊枪的手爪。也就是说手腕在转动时的负载是不大的,选择驱动功率不大的元件就行

了。

要让手腕在360度范围内转动,而且后面紧跟着又有一个上下摆动的关节;手腕又是在机器人手臂的最前端,当然总体质量不能太重。用什么样的机构最好呢?下面我们考虑几个方案:

1.如简图所示,采用行星齿轮传动。电机驱动太阳轮,行星轮绕太阳轮转动,内齿轮经行星轮减速与太阳轮反向运动,电机与太阳轮同轴安装。

2.多级齿轮减速传,电机安装于手腕一侧。

3.摆线针轮减速传动,电机与偏心轴同轴安装。

4.蜗轮蜗杆减速传动,电机有两种安装方式;一种与输出轴成90度安装,另一种与输出轴同轴线反向错位安装。

如上所述,还有很多种方式方法,到底选哪一种最好呢?这样我们就要做比较了。从上面的方案里看,第2种方法是不行的;第4种方法如果采用,手腕的结构就会很大,不利于机器人在运动时做精密定位。这样我们去除了两种方法,我们再比较一下第1种和第3种方法;

行星齿轮传动,传动比大,结构复杂,齿轮副配合有间隙,不能自锁。如果采用就得提高齿轮精度,由于是精密传动,齿轮材料也不能按常规齿轮选用材料,加工工艺相对常规齿轮相复杂的多。

摆线针轮传动,传动比大,结构复杂,传动间隙小,可以自锁。如果采用,手腕的尺寸不会太小,并且零件加工困难,精度不易保证。

比较各方面后,决定采用行星齿轮传动机械结构。行星齿轮在传动的过程中有装配间隙和机械磨损所造成的间隙;要消除这些机械间隙首先就要让齿轮副的配合间隙要小,齿轮材料经热处理后表面要耐磨,因此行星齿轮副的设计计算不能按常规行星齿轮的设计方法去计算。机器人的手腕是很灵活的关节,而且是要做正反两个方向的回转。怎么样安装电机是一个问题;行星齿轮传动机构与手腕俯仰关节连接是一个问题。

还有,手腕的运动速可能是非等速的;怎么样去控制电机?又怎么样去采集反馈信号?发出的控制信号到执行单元的过程中有没外部干扰?它来自哪里?

再有,就是手腕在运动过程中的精度;手腕在空间做相对运动,怎样去实现运动精度?影响运动精度的因素有哪些?

在设计手腕这前一定要搞清楚影响手腕的各方面的因素及内容,问题得到解答后再真正开始手腕的设计。

下面给出伺服电机的的技术参数:

型号:MSMD04ZS1V

额定输出功率:400W

额定转矩:1.3N.m最大转矩:3.8N.m

额定转速/最高转速:3000/5000rpm

电机惯量(有制动器):1.7×10-4Kg.m2

变压器容量:0.9KVA

编码器:17位(分辨率:131072).7线制增量式/绝对式。

适配驱动器型号:MBDDT2210

位置控制接线图:

17位增量式/绝对式编码器接线图:

即然我们选用了行星齿轮传动,那么我们就要进行行星齿轮的相关计算。

首先选定模数,由于机器人手腕部分结构要求尽量的小,输出的转矩也相应不是很大,但是,它却会在正反两个方向上存在着高速换向的可能,也就是说在换向时齿轮要克服很大的惯性力,因此,模数的选择计算要按输出转矩的数倍来计算,也就是说:在按强度计算模数时,安全系数选大些。同时由于结构的限制,尽量选用小模数。有关齿轮的计算公式大家可以查阅《齿轮设计手册》。这里我选用模数为:1m选定了模数,下面就要计算传动比,

有关行星齿轮传动的计算大家可查阅《齿轮设计手册》或《机械设计手册》内的《齿轮传动部分》,里面有详细的介绍和计算范例。在此不作介绍和引用。

行星齿轮传动,必定有一个结构是浮动的,在机器人手腕部分是不是也适用呢?哪一部分做输了出?哪一部分浮动?

首先,机器人手腕做360度转动,结构又比较小,再者就是它的输出部分是要有一个法兰,用来安装夹持执行部件的。

如果让行星架浮动,行星齿轮分布在太阳轮圆周上,让它浮动时,在运转过程中它不是绕定轴转动,也就是说它不满足输出法兰的转动条件。

现在我们考虑一下让内齿转动,法兰固定在内齿轮上,这样就可以保证法兰的转动条件。

下面给出手腕的结构图,无浮动部件,内齿轮转动。

六自由度工业机器人设计

六自由度工业机器人 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人机器人能实现哪些功能活动空间(有效工作范围)有多大了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。 首先是根据基本要求确定机器人的种类,是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式,也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。 接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程,在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图,分析简图,制定动作流程表(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容,设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制,材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容,确认生产。 下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程: 在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的,在自动化生产线上的就有很多例子,如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子,如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速,机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。 六轴机器人的应用范筹不同,设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多,结构各有特色。在中国应用最多的如:ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。 既然机器人的应用那么广泛,在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了从业人员还不能成群体虽然在很多地方可以看到机器的论术,可是却没有真正形成普及的东西。 即然是要说设计,那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些,讲得不对的地方还请各位指正! 六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人,应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢工作范围又怎样去确定动作怎样去编排呢位姿怎样去控制呢各部位的关节又是有怎么样的要求呢等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧! 首先我们设定:机器人是六轴多自由度的机器人,手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件,工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量:1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。 好了,有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。 首先是全电机驱动的,那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了,也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。 机器人是用于焊接方面的,那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面,那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来,我们就给它区分一下,在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。 搞清了各种焊方法,也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考,有一个大概的轮廓概念就行了,待机械结构做完,各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。 焊枪是用常用的标准的焊枪,也就是说焊枪是随时可以更换下来的,也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。

自由度搬运物料工业机器人的设计设计

毕业设计论文 四自由度搬运物料工业机器人的设计 摘要:在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词:机器人示教编程伺服制动

The Design of an Industrial Robot with Four DOFs for Carrying Material for a Punch Abstract:In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jobs of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servocontrol, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback

六轴运动机器人运动学求解分析_第九讲

六轴联动机械臂运动学及动力学求解分析 V0.9版 随着版本的不断更新,旧版本文档中的一些笔误得到了修正,同时文档内容更丰富,仿真程序更完善。 作者朱森光 Email zsgsoft@https://www.360docs.net/doc/1714411858.html, 完成时间 2016-02-28

1引言 笔者研究六轴联动机械臂源于当前的机器人产业热,平时比较关注当前热门产业的发展方向。笔者从事的工作是软件开发,工作内容跟机器人无关,但不妨碍研究机器人运动学及动力学,因为机器人运动学及动力学用到的纯粹是数学和计算机编程知识,学过线性代数和计算机编程技术的人都能研究它。利用业余时间翻阅了机器人运动学相关资料后撰写此文,希望能够起到抛砖引玉的作用引发更多的人发表有关机器人技术的原创性技术文章。本文内容的正确性经过笔者编程仿真验证可以信赖。 2机器建模 既然要研究机器人,那么首先要建立一个机械模型,本文将以典型的六轴联动机器臂为例进行介绍,图2-1为笔者使用3D技术建立的一个简单模型。首先建立一个大地坐标系,一般教科书上都是以大地为XY平面,垂直于大地向上方向为Z轴,本文为了跟教科书上有所区别同时不失一般性,将以水平向右方向为X轴,垂直于大地向上方向为Y轴,背离机器人面向人眼的方向为Z轴,移到电脑屏幕上那就是屏幕水平向右方向为X轴,屏幕竖直向上方向为Y轴,垂直于屏幕向外为Z轴,之所以建立这样不合常规的坐标系是希望能够突破常规的思维定势训练在任意空间建立任意坐标系的能力。 图2-1 图2-1中的机械臂,底部灰色立方体示意机械臂底座,定义为关节1,它能绕图中Y轴旋转;青色长方体示意关节2,它能绕图中的Z1轴旋转;蓝色长方体示意关节3,它能绕图中的Z2轴旋转;绿色长方体示意关节4,它能绕图中的X3轴旋转;深灰色长方体示意关节5,它能绕图中的Z4轴旋转;末端浅灰色机构示意关节6即最终要控制的机械手,机器人代替人的工作就是通过这只手完成的,它能绕图中的X5轴旋转。这儿采用关节这个词可能有点不够精确,先这么意会着理解吧。 3运动学分析 3.1齐次变换矩阵 齐次变换矩阵是机器人技术里最重要的数学分析工具之一,关于齐次变换矩阵的原理很多教科书中已经描述在此不再详述,这里仅针对图2-1的机械臂写出齐次变换矩阵的生成过程。首先定义一些变量符号,关节1绕图中Y轴旋转的角度定义为θ0,当θ0=0时,O1点在OXYZ坐标系内的坐标是(x0,y0,0);关节2绕图中的Z1轴旋转的角度定义为θ1,图中的θ1当前位置值为+90度;定义O1O2两点距离为x1,关节3绕图中的Z2轴旋转的角度定义为θ2,图中的θ2当前位置值为-90度;O2O3两点距离为x2,关节4绕图中的X3轴旋转的角度定义为θ3, 图中的θ3当前位置值为0度;O3O4两点距离为x3,关节5绕图中的Z4轴旋转的角度定义为θ4, 图中的θ4当前位置值为-60度;O4O5两点距离为x4,关节6绕图中的X5轴旋转的角度定义为θ5, 图中的θ5当前位置值为0度。以上定义中角度正负值定义符合右手法则,所有角度定义值均为本关节坐标系相对前一关节坐标系的相对旋转角度值(一些资料上将O4O5两点重合在一起即O4O5两点的距离x4退化为零,本文定义x4大于零使得讨论时更加不失一般性)。符号定义好了,接下来描述齐次变换矩阵。 定义R0为关节1绕Y轴的旋转矩阵 =cosθ0 s0 = sinθ0 //c0 R0 =[c0 0 s0 0 0 1 0 0 0 c0 0 -s0 0 0 0 1] 定义T0为坐标系O1X1Y1Z1相对坐标系OXYZ的平移矩阵 T0=[1 0 0 x0 0 1 0 y0 00 1 0 0 0 0 1] 定义R1为关节2绕Z1轴的旋转矩阵 R1=[c1 –s1 0 0 s1 c1 0 0

六自由度机械手重载搬运机器人本体结构设计(全套CAD图纸)

全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号: 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月

全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书(论文)中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品,搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识,同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计,并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析,估算各关节所需转矩和功率,完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发,设计关节结构,并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词:结构设计,机器臂,关节型机械手,结构分析

毕业设计说明书(论文)外文摘要

目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)

六轴关节机器人机械结构

六轴关节机器人机械结构 e y . <7>J4 akis motor <8>J5 axis / tiKi呂motor 说uation Mdr / Flhaw -U 」£: □nis rritx r crc .inTi * 12;、JE处也mn空 < 13 ■ J6 axis red jction gear ■ S J3 axi reduct ken / \<1t)〉J5 酣仪timi啊belt i < / /<1 1>J5 3ME Wrist hoqsine/ / r也[juGlidn 営凸mr <2>J1 axis n'dijnt rm 3" J? miG irctci: <4>J2 axis rrdi.nt nn £rn^ 上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带 轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构,关节一至关节四的驱动电机为空心结构,关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见,空心轴结构的电机一般 较大。采用空心轴电机的优点是:机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过,无论关节轴怎么旋转,管线不会随着旋转,即使旋转,管线由于布置在旋转轴线上,所以具有最小的 旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。对于工业机器人的机械结构 设计来说,管线布局是难点之一,怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线(六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等),使其不受关节轴旋 转的影响,是一个值得深入考虑的问题。 机器人的腕部结构常见有如下几种结构

?3RS 在这三种手腕部的结构中,以第一种(RBR型)结构应用最为广泛,它适应于各种工作场合,后两种结构应用范围相对较窄,比如说3R型的手腕结构主要应用在喷涂行业等关节设计: 对于国外的工业机器人主要制造国家来说,六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十 年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们 在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,他们的技术对于国内来说,近乎完美?而 国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段,虽然有不少公司有这个研发意图,或者正在研发途中,不管怎么说,浮出水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数,即使宣布自己研发成功,也只是初步试验成功,真正产业化、商品化还有一段相当漫长的路要走?而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段?由于国内做这个行业的 很少,相关的结构也没有什么可参考的,技术储备不足,少数的单位或个人有机会能够拆拆别 人的机器,拆个一知半解,更多的人只能在旁边看看了(比如说我,想拆都没机会A_A),还好了,网络资源丰富,今搜集到不少机械结构方面的图片,分享给大家参考,希望咱们做机械设计的(我应该也算是个机械工程师啊A_A毕竟我也是做机械的)少走点弯路,做出更好的机器? 六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动?小型的六轴关 节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器?下面的图片较为详细的描述了常见的六轴关节机 器人的腕部结构?

六自由度机器人说明书

六自由度机器人说明书 专业:机械制造与自动化 班级: 成员:

目录 一、打开气源 二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 2、手动速度调整 3、伺服电源接通 4、接通主电源 5、接通伺服电源 三、伺服电源切断 1、切断伺服电源 2、切断主电源 四、轴操作

一、打开气源 请确认系统进气气源已进行供气,未供气或气压不足将会导致系统无法正常工作,系统运行中如断开气源,可能导致设备损坏,甚至造成人员伤害。 打开下图气泵,将开关拨到“I”,再打开气阀

拨到“开”,即 “Ⅰ” 往上拨,打开气阀

二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 在示教模式下,选择机器人运动坐标系:按手持操作示教器上的【坐标系】键,每按一次此键,坐标系按以下顺序变化,通过状态区的显示来确认。 2、手动速度调整 示教模式下,选择机器人运动速度:按手持操作示教器上【高速】键或【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化,通过状态区的速度显示来确认。 ?按手动速度【高速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:微动1%→微动2%→低5%→低10%→中25%→中50%→高75%→高100%。 ?按手动速度【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:高100%→高75%→中50%→中25%→低10%→低5%→微动2%→微动1%。 3、伺服电源接通 打开上电控柜上的主电源开关时,应确认在机器人动作 范围内无任何人员。

忽视此提示可能会发生与机器人的意外接触而造成人身伤害。如有任何问题发生,应立即按动急停键,急停键位于 电控柜前门的右上方。 4、接通主电源 ●把电控柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON) 的位置,此 时主电源接通。 ●按下电控柜面板上的绿色伺服启动按钮。

六自由度机械手设计说明书

六自由度机械手设计说明书

设计参数

摘要 随着现代科技和现代工业的发展,工业的自动化程度越来越高。工业的自动化中机械手发挥了相当大的作用,小到机床的自动换刀机械手,大到整个的全自动无人值守工厂,无一不能看到机械手的身影。 机械手在工业中的应用可以确保运转周期的连贯,提高品质。另外,由于机械手的控制精确,还可以提高零件的精度。机械手在工业中的应用十分广泛,如:一、以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 二、以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。 应用前景 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用

模块式六自由度机器人控制系统毕业设计

摘要 近二十年来,机器人技术的发展非常迅速,各种用途机器人在各个领域获得广泛应用。我国在机器人的应用和研究方面与工业化发达国家相比还有一定差距,因此设计和研究各种用途的机器人特别是推广机器人、工业机器人的应用是有现实的意义。 典型的工业机器人例如喷装配机器人、漆机器人、焊接机器人等大多是固定在加工设备旁边或生产线作业的,本论文在参考大量的文献资料的基础上,结合了项目的要求,设计一种小型的、固定在AGV上的、以实现移动的串联六自由度机器人。 首先,针对机器人设计要求提出了多个方案,并且对其进行分析和比较,选择其中最优的结构设计方案;然后进行运动学分析,用D一H方法来建立坐标变换矩阵,推算出运动方程的正解和逆解;用矢量积法推导速度雅可比矩阵,并计算包括腕点在内的一些点的速度和位移;然后借助坐标的变换矩阵进行工作空间的分析。这些工作为移动式机器人的运动控制、结构设计和动力学分析提供了依据。 最后运用已有的六自由度机械手及其手爪的三维造型和装配,将模型导入proteus中,并进行运动学仿真对其结果进行了分析,并且对在机械设计中使用的虚拟样机技术做了尝试,积累了经验。 关键词:6自由度机器人;运动学分析;仿真

ABSTRACT In the Past twenty years,the robot technology has been developed greatly and used in many different fields. There is a large gap between our country and the developed countries in research and application of the robot technology so that there will be a great value to study,design and applied different kinds of robots,especially industrial robots. Most typical industrial robots such as welding robot,painting robot and assembly robot are all fixed on the product line or near the machining equipment when they are working. Based on larger number of relative literatures and combined with the need of project,the author have designed a kind of small一size serial robot with 6 degree of freedom which can be fixed on the AGV to construct a mobile robot. First of all,several kinds of schemes were proposed according to the design demand. The best scheme was chosen after analysis and comparing and the structure was designed. At same time,The kinematics analysis was conducted,coordinate transformation matrix using D一H method was set up,and the kinematics equation direct solution and inverse solution was deduced,the matrix was constructed using vector product method,and the values displacement and velocity of some special point including the wrist point were calculated. Secondly,the working space of the robot was analyzed and the axes section of practical working space was drawn. These works provided a basis to structure design, kinematics and control. At last do the completion of six degrees of fr eedom manipulator’s and gripper’s three-dimensional modeling and assembly. models will be imported in proteus, and do the simulation and kinematics, and the simulation result was analyzed. In the experiment,the author tried to use the virtual prototyping technology in mechanism design. Keywords: Six degrees of freedom robot;Kinematics Analysis; simulation

浅析六轴工业机器人的控制方式及特点

浅析六轴工业机器人的控制方式及特点工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 6轴工业机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制,如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同,机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。 6轴工业机器人的特点主要有以下几方面: (1)可编程:6轴工业机器人Biggist特点是柔性启动化,柔性制造系统中的一个重要组成部分。工业机器人可随其工作环境变化以及加工件的变化进行再编程,适合于小批量多品种具有均衡率的柔性制造生产线的应用。 (2)拟人化:6轴工业机器人结合机器人与人的特点。在6轴工业机器人的结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。其传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 3)通用性:一般6轴工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。当然也有的工业机器人。 4)机电一体化:6轴工业机器人是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。工业机器人具有各种传感器可以获取外部环境信息,而且还具有记忆能力、语言理解能力、

图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。 六轴关节工业机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,各研发厂家在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新。博立斯多年来坚持投入研发、生产各类自动化设备,其中包括:数控车床机械手、上下料机械手、机床机械手、冲压机械手、6轴工业机器人、4轴工业机械手、多轴工业机器人等。多年来不断推陈出新,研发生产的自动化设备帮助许多企业解决了生产难题,备受企业的喜爱。

六自由度机器人结构设计

六自由度机器人结构设计、 运动学分析及仿真 学科:机电一体化 姓名:袁杰 指导老师:鹿毅 答辩日期: 2012.6 摘要 近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获 得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此 研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义 的。 典型的工业机器人例如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等大多是固定在 生产线或加工设备旁边作业的,本论文作者在参考大量文献资料的基础上,结合项 目的要求,设计了一种小型的、固定在AGV 上以实现移动的六自由度串联机器人。 首先,作者针对机器人的设计要求提出了多个方案,对其进行分析比较,选择

其中最优的方案进行了结构设计;同时进行了运动学分析,用D-H 方法建立了坐标变换矩阵,推算了运动方程的正、逆解;用矢量积法推导了速度雅可比矩阵,并计算了包括腕点在内的一些点的位移和速度;然后借助坐标变换矩阵进行工作空间分析,作出了实际工作空间的轴剖面。这些工作为移动式机器人的结构设计、动力学分析和运动控制提供了依据。最后用ADAMS 软件进行了机器人手臂的运动学仿真,并对其结果进行了分析,对在机械设计中使用虚拟样机技术做了尝试,积累了 经验。 第1 章绪论 1.1 我国机器人研究现状 机器人是一种能够进行编程,并在自动控制下执行某种操作或移动 作业任务的机械装置。 机器人技术综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及 人工智能等多种科学的最新研究成果,是机电一体化技术的典型代表,是当代科技发展最活跃的领域。机器人的研究、制造和应用正受到越来越多的国家的重视。近十几年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。 我国是从 20 世纪80 年代开始涉足机器人领域的研究和应用的。1986年,我国开展了“七五”机器人攻关计划。1987 年,我国的“863”计划将机器人方面的研究列入其中。目前,我国从事机器人的应用开发的主要是高校和有关科研院所。最初我国在机器人技术方面的主要

工业机器人的主要技术参数

工业机器人的主要技术参数 工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种:自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度 机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,一般不包括手爪(或末端执行器)的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是,工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能小于6个也可能大于6个自由度。例如,日本日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度,可以在印制电路板上接插电子元器件; PUMA562机器人具有6个自由度(见图1.11~图1.13),可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看,在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人,叫做冗余自由度机器人,又叫冗余度机器人。例如,PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性,躲避障碍物和改善动力性能。 人的手臂共有7个自由度,所以工作起来很灵巧,手部可回避障碍物,从不同方向到达目的地。 2.精度 工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异,用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力,以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示,它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。 (a)重复定位精度的测定 (:b)合理的定位精度,良好的重复定位精度 (C)良好的定位精度,较差的重复定位精度(d)很差的定位精度,良好的重复定位精度 2. 工作范围 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的,为了真实地反映机器人的特征参数,一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的,机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务,如图1.15所示。 3.最大工作速度 最大工作速度,有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度,有的厂家指手臂大合成速度,通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高,工作效率就越高。但是,工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。 4.承载能力 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量,而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向

六自由度工业机器人实验指导书

六自由度工业机器人实验指导书 前言 机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。在工业生产中,弧焊机器人,点焊机器人,喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。 机器人系统由机器人和作业对象及环境共同组成的,其中包括机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成,其实际上是一个典型的机电一体化系统,其工作原理为:控制系统发出动作指令,控制驱动器动作,驱动器带动机械系统运动,使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态,实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统,控制系统把实际位姿与目标位姿相比较,发出下一个动作指令,如此循环,直到完成作业任务为止。 首钢莫托曼机器人有限公司生产的SG—MOTOMAN—UP6工业机器人,为6轴垂直多关节型,具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运等。 实验项目机器人示教编程与再现控制 一、实验目的 通过本次试验,掌握六自由度工业机器人的工具坐标系及工件坐标系的标定方法、示教编程与再现控制。 二、实验内容 实验前请仔细阅读MOTOMAN-UP6机器人使用说明书、Y ASNAC XRC使用说明书及操作要领书相关内容。 2.1 示教的基本步骤 开始示教前,请做以下准备: 1.开启电源,接通XRC控制柜的控制按钮; 2.确认急停键是否可以正常工作; 3.设置示教锁定: 按下再现操作盒的[TEACH]按钮(指示灯点亮),使机器人工作在示教模式。

● 2.2 输入程序名 ●在示教编程器显示画面中下拉菜单选择【程序】→选择【新建程序】→输入程序名 →按【回车】键→选择【执行】。 2.3 示教 2.3.1 示教任务 机器人卸料作业如下图所示,当自动输送线的卸料工位有工件且运料小车到位时,机器人从卸料工位上抓取工件,堆放到运料箱中(运料箱中可存储工件4×6个),当工件堆满后,机器人停止作业,直到下一个空运料箱到位,重复堆垛工作。 机器人卸料作业示意图 2.3.2 示教要求 1. 画出机器人工作流程图; 2. 完成工具坐标系、工件坐标系的标定 3. 完成机器人卸料作业的示教程序的编写,要求对通用I/O地址、变量进行定义, 实现卸料工位是否有工件、运料小车是否到位等状态检测、堆料工件的计数、启动平移功能时移动量的设定、夹爪的夹紧/松开等等功能。 4. 在再现模式下验证所编写程序的正确性。 2.4 实验报告要求 1. 以小论文的形式完成书面实验报告。 2. 对卸料作业任务要求进行分析,提出机器人卸料的解决方案,并画出机器人的 工作流程。 3. 完成机器人卸料作业所必需的参数设定及坐标系的标定、程序设计等。

工业机器人分类本体结构及技术指标

工业机器人分类、本体结构和技术指标 “工业机器人”专项技能培训——杜宇 英属哥伦比亚大学(UBC)博士 大连大华中天科技有限公司CEO 主要内容 一、常用运动学构型 二、机器人的主要技术参数 三、机器人常用材料 四、机器人主要结构 五、机器人的控制系统 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂 优点:很容易通过计算机控制实现,容易达到高精度。 缺点:妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 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特别适用于多品种,便批量的柔性化作业,对于稳定,提 高产品质量,提高劳动生产率,改善劳动条件和产品的快速 更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂(关节型) 关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,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、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶 瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配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、人像制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操作臂 SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们 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, 它具有选择性的柔性。这种机器 人在装配作业中获得了较好的应用。 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广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、 药品工业和食品工业等领域. ④搬取零件和装配工作。

六自由度机器人

本科毕业设计(论文) FINAL PROJECT/THESIS OF UNDERGRADUATE (2014届) 六自由度机器人机械机构设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化学生姓名** 学号 指导教师*** 完成日期2014年5月

承诺书 本人郑重承诺:所呈交的毕业论文“六自由度机器人机械结构设计”是在导师的指导下,严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题,本人愿意承担相关法律责任。 承诺人(签名):______________________ 日期:年月日

六自由度机器人机械结构设计 摘要 机械手是模仿人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置,其主要由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等所组成。本论文围绕机器人本体结构设计,进行机器人静力学分析及研究极限位置下关节力矩情况,并以此为依据为机器人机构改进奠定理论基础,主要设计内容如下:(1)阐述六自由度工业机器人当前发展现状,对比现有机械手传动方式及空间布局,分析其技术特点。 (2)根据预期假定机器人工作运动范围及有效负载,参考目前应用较广泛的本体结构,在solidworks环境下先设计简单机器人初期模型。通过静力学分析得出关节所受负载,进行伺服电机、减速机选型以及确定同步齿形带相关参数,完成机械手内部空间整体布局,确定传动方式并能达到相关目标要求完成理论作业。 (3)建立考虑约束及质量等效转换的机械手模型,分析典型工况下各关节的运动情况。对关键零件及手部轴承通过施加约束、负载完成相应应力分析,验证不同电机、减速机选型的合理性,完成机器人结构校核与优化。 关键词:六自由度传动方式静力学分析 i

六轴关节机器人机械结构

六轴关节机器人机械结构 < 7". J4 3KI5 EOtb 8 J& UKi:; ---- =7i& J3 nioltir gr”/ < 9 J5 axis motor Flhow -12. J6 訣在motor <5 J3 axi reduction / /<1 1>J5 3ME diaper anr Wnst hausine/ / 営tier <2XJ1 axis n'drint J2 axis r- di.nt nn pnaf -二1:;J I axis motor 上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带 轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构,关节一至关节四的驱动电机为空心结构,关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见,空心轴结构的电机一般 较大。采用空心轴电机的优点是:机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过,无论关节轴怎么旋转,管线不会随着旋转,即使旋转,管线由于布置在旋转轴线上,所以具有最小的旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。对于工业机器人的机械结构 设计来说,管线布局是难点之一,怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线(六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等),使其不受关节轴旋转的影响,是一个值得深入考虑的问题。 机器人的腕部结构常见有如下几种结构

JT5(弯曲)"4(旋转) 为?? JT6 (旋 转) =£\JT4 (弯 曲) JT6 (旋转)JT5(弯曲)

?3R型 JT6 (旋转) JT4 (旋转) 在这三种手腕部的结构中,以第一种(RBR型)结构应用最为广泛,它适应于各种工作场合,后两种结构应用范围相对较窄,比如说3R型的手腕结构主要应用在喷涂行业等. 关节设计: 对于国外的工业机器人主要制造国家来说,六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十 年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,他们的技术对于国内来说,近乎完美?而 国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段,虽然有不少公司有这个研发意图,或者正在研发途中,不管怎么说,浮出水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数,即使宣布自己研发成功,也只是初步试验成功,真正产业化、商品化还有一段相当漫长的路要走?而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段?由于国内做这个行业的 很少,相关的结构也没有什么可参考的,技术储备不足,少数的单位或个人有机会能够拆拆别 人的机器,拆个一知半解,更多的人只能在旁边看看了(比如说我,想拆都没机会A_A),还好了,网络资源丰富,今搜集到不少机械结构方面的图片,分享给大家参考,希望咱们做机械设计的(我应该也算是个机械工程师啊A_A毕竟我也是做机械的)少走点弯路,做出更好的机器? 六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动?小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器?下面的图片较为详细的描述了常见的六轴关节机 器人的腕部结构?

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