高速重载工业机器人臂机构研究
重载移动机器人研究报告
重载移动机器人研究报告本文介绍了重载移动机器人的研究现状、动力学分析、轮式结构设计和控制方法。
重载移动机器人是指具有强大承载能力和移动能力的机器人，其主要应用领域包括工业生产、物流配送、救援等。
一、研究现状。
重载移动机器人的研究始于20世纪80年代，最初被应用于汽车和火车制造业的物料搬运，近年来得到广泛应用。
目前，国内外学者在机器人载重能力、稳定性、耐用性、智能控制等方面都取得了重要进展。
重载移动机器人已经成为机器人技术发展的重要分支之一。
二、动力学分析。
重载移动机器人的动力学分析是研究重载移动机器人与环境间力学相互作用的过程。
动力学分析对于机器人运动控制和研究机器人的稳定性和安全性有着重要的意义。
重载移动机器人的动力学主要涉及到质量、惯性、摩擦力、空气阻力、推进力和地面反作用力等多个方面的因素。
其中，斜坡和障碍物等环境条件对重载移动机器人的动力学特性影响较大。
因此，设计者需要在动力学分析中考虑各种不确定因素，以保证机器人的稳定性和安全性。
三、轮式结构设计。
重载移动机器人的轮式结构设计是机器人性能的重要因素。
针对于不同的应用场景，轮式结构也会有所不同。
例如，在工业生产中，车轮直径较小，以方便机器人在狭窄的空间中窜行；而在农业生产中，车轮却经过了特殊设计，以适应复杂的地形和环境。
轮式结构的设计还需要考虑机器人的承载能力、稳定性、耐用性和成本等。
因此，设计者需要综合考虑各种因素，以满足机器人各方面性能的需求。
四、控制方法。
针对重载移动机器人的运动特性，控制方法主要分为运动控制和力控制。
运动控制是通过控制机器人的轮速和车头姿态来实现机器人的移动；而力控制则是通过控制机器人与地面的接触力来实现对机器人的控制。
在运动控制方面，机器人实现路线的自主规划和控制需要解决路径规划、动态障碍和环境感知等问题。
在力控制方面，需要考虑摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力等因素，以控制机器人的运动和稳定性。
总之，针对重载移动机器人的研究是机器人技术领域的重要研究方向之一。
有关工业机器人的论文题目有哪些
有关工业机器人的论文题目有哪些工业机器人是指在工业领域内所应用的机械手或机器人,其具有多关节和多自由度。
在开始写论文之前，大家对关于工业机器人的论文题目有所困恼，下面小编整理了一些《有关工业机器人的论文题目有哪些》，希望对大家有所帮助。
有关工业机器人的论文题目有哪些篇1：1、基于AGV和工业机器人的智能搬运小车的研究2、任务导向教学法在工业机器人编程教学中的应用3、工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养方案的研究4、CDIO视域下工业机器人应用人才培训体系的构建与实施5、工业机器人技术发展应用的探讨6、1+X证书制度下高职院校工业机器人教学改革及实践探索7、“1+X”证书制度下的工业机器人课程建设策略探究8、工业机器人技术的应用及发展探讨9、工业机器人在计量检测工作中的应用前景10、工业机器人在现代制造行业中的应用11、工业机器人电气控制系统设计分析12、现代学徒制下的工业机器人技术课程改革与实践13、技工院校工业机器人应用与维护专业一体化教学模式的构建研究14、工业机器人视觉技术应用方法初探15、基于SolidWorks软件对工业机器人机械臂的结构优化设计和受力、模态分析16、基于工业机器人的智能制造生产线设计方法17、工业机器人在智能制造中的应用研究18、产教融合视角下工业机器人专业新型学徒制的课程体系研究19、论述突防电路在工业机器人电路中的应用20、1+X证书制度下高职院校工业机器人教学改革及实践分析21、PLC控制工业机器人对数控车床上下料研究22、工业机器人课程教学设计23、基于虚拟仿真技术的“工业机器人与生产线”智慧课程教学的创新与改革24、微课背景下高职院校工业机器人技术专业的教学问题及应对策略25、工业机器人在汽车焊装领域中的应用探讨26、工业机器人拥抱新机遇27、工业机器人在汽车生产行业的应用分析28、现场总线的工业机器人智能控制探讨29、基于光栅式测微仪的工业机器人标定系统设计30、校企合作下中职教育工业机器人人才培养模式探讨31、基于工业机器人上下料的多工位机加工生产线设计32、工业机器人跨企业培训中心试点班建设探析33、中职《工业机器人》专业四位一体的教学改革与实践34、互联网+视域下工业机器人教学优化路径探析35、新工科背景下工业机器人课程思政教学模式探索与实践36、机械制造领域的工业机器人发展37、基于机器视觉运用于工业机器人抓取技术的研究38、工业机器人技术在自动化控制领域中的应用微探39、用项目引领工业机器人实操与应用教学40、工业机器人动力学仿真及有限元分析41、基于“金课”背景下的《工业机器人离线编程与仿真》课程改革42、工业机器人在智能制造中的应用浅析43、一种基于工业机器人的铣床自动上下料控制系统44、电子信息技术的嵌入在工业机器人研发中的应用45、人工智能背景下工业机器人技术专业人才培养对策探析46、混合教学模式下“工业机器人操作与运维”课堂教学改革研究47、基于现代信息技术的工业机器人实践课程教学探索48、基于CBL教学法的工业机器人综合设计教学质量评价研究49、工业机器人的应用对我国制造业劳动力市场的影响50、工业机器人工作站系统集成研究与实践有关工业机器人的论文题目有哪些篇2：1、基于工业机器人上下料的多工位机加工生产线设计研究2、高职教育中的工业机器人课程教学改革研究3、基于现代学徒制的高职工业机器人技术专业课程体系研究与实践4、试论工业机器人技术的发展与应用研究5、工业机器人应用促进了产业结构升级吗？6、基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究7、中职《工业机器人应用与维护》专业核心课程的开发与研究8、工业机器人涂胶教学系统的研究分析9、基于视觉的工业机器人应用系统发展及研究综述10、基于工业机器人的智能制造生产线设计方法11、“1+X”工业机器人操作与运维典型工作任务红蓝码垛实践与探索12、探析机械设备制造中自动化技术及工业机器人的应用13、工业机器人在自动化控制中的应用分析14、工业机器人技术在自动化控制领域的实践探讨15、“工业机器人编程与操作”课程混合式教学改革探索16、“工业机器人拆装与调试”课程线上教学研究17、基于“1+X”工业机器人专业课证融通探索研究18、工业机器人技术在电气控制中的应用研究19、工业机器人与人工智能技术的整合分析20、工业机器人去毛刺平台研发路径探究21、工业机器人在智能制造中的应用22、基于“1+X”证书的《KUKA工业机器人机械维护》课程设计与实施23、工业机器人驱动器可靠性设计优化24、基于CBL和CBS双轨教学法在工业机器人编程和操作中应用研究25、工业机器人专业双元制教学策略探讨26、基于机器视觉的工业机器人分拣技术探索27、行动导向下高校工业机器人课程教学研究28、基于深度学习的工业机器人摩擦力补偿方法研究29、关于提升工业机器人运行效率的三点问题探究30、浅谈中职学校工业机器人的仿真教学实践31、“1+X”证书制度下工业机器人应用实训基地建设的探索与实践32、基于RobotStudio仿真软件的ABB工业机器人去毛刺打磨工作站的设计33、离线编程示教的工业机器人教学思考分析34、基于Kane方法的工业机器人系统柔性动力学模型研究35、基于学习通的工业机器人离线编程与仿真课程教学模式研究36、“新”生产率悖论？工业机器人采用对制造业生产率的影响37、基于工业机器人的自动化生产技术应用38、简析工业机器人技术在自动化控制领域的运用39、探究工业机器人自动化在企业生产中的应用40、基于TRIZ理论的河南省工业机器人产业高价值专利培育机制研究41、浅谈“工业机器人”专业在职业教育中的开展42、工业机器人在机械制造领域的发展探索43、工业机器人产业的发展现状分析及产业对策研究44、工业机器人技术专业课程思政教学改革研究与实践45、乡村振兴背景下农村中职学校工业机器人专业“三教”改革模式探析46、工业机器人技术专业“校企合作,工学结合”人才培养模式的探究与实施47、利用五种方法对同一毛坯的工业机器人编程教学研究48、混合式教学下工业机器人课程教学实践研究49、工业机器人应用编程课程思政教学改革实证研究50、工业机器人在铸造自动化生产线中的应用有关工业机器人的论文题目有哪些篇3：1、高速重载工业机器人臂机构研究2、工业机器人在冲压自动化生产线中的应用分析3、“1+X”证书制度下工业机器人技术专业建设思考4、汽车焊装生产线上工业机器人的应用5、工业机器人研发中电子信息技术的嵌入技术探析6、试论职业院校工业机器人专业建设思路和策略7、刍议工业机器人在汽车制造领域的应用8、基于MATLAB的工业机器人运动学分析与仿真9、基于视觉的工业机器人装配生产线的研究10、“岗课赛证”融通的工业机器人专业课程体系构建11、浅谈工业机器人技术在球墨铸铁管生产线中的应用12、基于PLC和工业机器人的立体仓库工件排序方法研究13、工业机器人实训课程的综合实训项目设计14、学考背景下工业机器人专业机械制图课程的教学策略研究15、工业机器人在制造业中的应用研究16、工业机器人自动化生产线布局设计与优化策略17、智能制造背景下工业机器人技术专业人才培养研究18、工业机器人技术在制冷行业中的应用研究19、浅谈工业机器人在白酒行业上甑蒸馏环节中的应用20、基于产教深度融合的“应用引领，岗位实境”工业机器人专业人才培养模式探究21、关于工业机器人技术在智能制造领域中的应用22、《工业机器人技术基础》课程思政教学改革研究与实践23、工业机器人在智能制造生产线设计中的应用24、基于opencv的ABB工业机器人视觉调试实例分析25、“1＋X”证书制度下高职工业机器人技术专业建设研究26、“工匠精神”下《工业机器人技术》的课程育人培养模式研究与实践27、工业机器人在自动化控制中的运用探讨28、工业机器人技术的发展与应用综述29、双臂工业机器人结构设计与运动的探究30、工业机器人摩擦补偿方法研究31、结合《工业机器人操作与运维职业技能等级证书》考核的工业机器人教学32、工业机器人在智能制造中的应用浅析33、新工科背景下工业机器人教育教学改革与实践策略34、浅谈机电一体化技术在汽车工业机器人中的应用35、互联网+时代工业机器人课程教学模式探究36、工业机器人在智能制造中的应用37、工业机器人总体设计方法研究38、工业机器人在汽车焊接中的应用39、工业机器人技术专业课程思政的教学探究40、工业机器人技术在电气控制中的应用41、工业机器人在自动化控制领域中的应用研究42、高职“工业机器人系统建模”课程思政建设的教学研究与实践43、基于DeviceNet现场总线技术的ABB工业机器人与PLC通信的实现44、基于STM32的工业机器人恒力打磨装置控制系统设计45、工业机器人安全防护技术综述46、ABB IRB120型工业机器人多物料码垛编程及搬运实例47、基于工业机器人专业“1+X”证书制度下课岗证赛融通体系研究48、汽车制造工业机器人专业人才课程体系的构建研究49、基于工程教育认证的《工业机器人项目综合训练》课程改革与探索50、1+X证书制度下工业机器人技术专业课程体系重构。
工业机器人大臂的自由模态分析与研究
工业机器人大臂的自由模态分析与研究发布时间：2022-09-22T06:51:46.457Z 来源：《科技新时代》2022年第5期作者：俞涛王军[导读] 根据《“十四五”机器人产业发展规划》中重要任务的要求以及我国工业机器人技术发展的现状，对工业俞涛王军(中船重工鹏力（南京）智能装备系统有限公司，南京 211106) 摘要：根据《“十四五”机器人产业发展规划》中重要任务的要求以及我国工业机器人技术发展的现状，对工业机器人关键技术的研究和开发将具有重要的意义。
本文以CATIA软件为结构设计与仿真平台，通过三维设计、仿真分析等现代设计方法，对工业机器人臂结构进行三维建模和模态分析，得到工业机器人臂的10阶自由模态的固有频率，提出优化的可行性方案。
关键词：工业机器人；CATIA；模态分析1 引言工业机器人本体结构设计是工业机器人实用化关键技术之一。
近年来，得益于我国制造业的转型升级逐步推进，工业机器人的使用量逐年递增，应用领域更加广泛，使用场景更加丰富。
根据相关资料显示，近年来，我国的工业机器人市场规模一直位居世界首位。
但是，在市场规模领先的背景下，一直存在着我国制造业整体技术水平同欧美等发达国家存在一定差距的事实。
尤其是在高端装备制造业，这样的差距更加明显。
工业机器人作为高端装备制造业的一个代表性装备，还有较多的核心、关键技术亟需突破。
机器人大臂是整个工业机器人本体结构的重要组成部分，它除了承受机器人小臂和腕部的重量，还承受固定底座安装位置的变化产生的随机载荷，并且，工业机器人为多轴串联结构，各个轴运动部件同时作用产生振动载荷。
大臂结构在各个振动源的激励下不断的产生振动。
如果这些振源和大臂发生共振现象，除了振动和噪音，还会造成机器人的定位精度丧失，甚至零件发生损坏，影响工业机器人的运动学和动力学性能，因此，必须对机器人大臂的固有频率进行分析，通过在结构上进行优化设计，避开各种振动源的激励频率。
本文以CATIA软件为设计开发与分析平台，CATIA软件作为强大的CAD设计软件，可以进行三维设计，仿真分析，本文的设计和仿真分析用同一个平台，避免了数据转换的繁琐过程以及数据丢失等相关问题，以提高其分析的精度。
工业机器人手臂机构设计开题报告
一、研究背景工业机器人是现代制造业中不可或缺的设备，其广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工等领域。
而机器人手臂作为工业机器人的核心部件，其设计与性能直接关系到机器人的工作效率和稳定性。
因此，机器人手臂机构设计是工业机器人研究的重要方向之一。
二、研究目的本研究旨在设计一种高效、稳定、灵活的工业机器人手臂机构，以提高机器人的工作效率和精度，满足现代制造业对工业机器人的高质量、高效率的需求。
三、研究内容1. 机器人手臂机构的结构设计机器人手臂机构的结构设计是机器人设计的核心之一，本研究将对机器人手臂机构的结构进行深入研究，设计出一种高效、稳定、灵活的机器人手臂机构。
2. 机器人手臂机构的运动学建模机器人手臂机构的运动学建模是机器人设计中的重要环节，本研究将对机器人手臂机构的运动学进行建模，以实现机器人手臂的高精度、高速度运动。
3. 机器人手臂机构的控制系统设计机器人手臂机构的控制系统设计是机器人设计的另一个重要环节，本研究将设计出一种高效、稳定、灵活的机器人手臂机构控制系统，以实现机器人手臂的高精度、高速度运动。
四、研究方法1. 理论研究本研究将对机器人手臂机构的结构设计、运动学建模、控制系统设计等方面进行深入研究，以掌握机器人手臂机构设计的理论知识。
2. 实验研究本研究将设计出一种高效、稳定、灵活的机器人手臂机构，并进行实验验证，以评估机器人手臂机构的性能。
五、预期成果本研究预期设计出一种高效、稳定、灵活的工业机器人手臂机构，实现机器人手臂的高精度、高速度运动。
同时，本研究将为机器人手臂机构的设计提供理论基础和实验数据，为工业机器人的研究和应用提供参考。
六、研究意义本研究将为工业机器人的研究和应用提供新的思路和方法，为推动现代制造业的发展做出贡献。
同时，本研究将为机器人手臂机构的设计提供理论基础和实验数据，为工业机器人的应用提供技术支持。
工业机器人常见的臂部结构类型
工业机器人常见的臂部结构类型1. 介绍工业机器人臂部结构是指机器人的动力结构，用于支撑和控制机器人的运动。
机器人的臂部结构类型多种多样，每种类型都有不同的特点和应用场景。
本文将介绍工业机器人常见的臂部结构类型，包括串联臂结构、并联臂结构、混联臂结构和柔性结构。
2. 串联臂结构串联臂结构是最常见的机器人臂部结构类型之一。
它由多个关节和连杆组成，关节和连杆按照一定的顺序连接在一起。
串联臂结构的特点是结构简单、可靠性高、精度高。
由于关节之间的传动比较灵活，机器人可以实现复杂的运动轨迹。
同时，由于串联臂结构的结构相对简单，制造成本相对较低。
因此，串联臂结构广泛应用于装配、搬运、焊接和喷涂等工业领域。
串联臂结构可以进一步细分为旋转臂结构和倾斜臂结构。
旋转臂结构的关节可实现无限制的旋转，适用于需要在任意方向上移动的应用。
倾斜臂结构的关节能够实现倾斜和旋转运动，适用于需要在多个平面上移动的应用。
3. 并联臂结构并联臂结构是另一种常见的机器人臂部结构类型。
它由多个平行的连杆和关节组成，通过并联机构将平行连杆固定在臂部结构上。
并联臂结构的特点是结构紧凑、刚度高、负载能力强。
由于并联臂结构的刚度高，机器人的抗外力能力强，适用于需要处理大负载或有较高刚度要求的应用。
同时，由于并联结构的特殊性，机器人的姿态变化不会影响末端执行器的位置，可以实现高精度的运动。
并联臂结构可以进一步细分为球面并联臂结构和平面并联臂结构。
球面并联臂结构的连杆和关节按照球面空间布置，适用于需要在球面上移动的应用。
平面并联臂结构的连杆和关节按照平面布置，适用于需要在平面上移动的应用。
4. 混联臂结构混联臂结构是一种结合了串联臂结构和并联臂结构的复合结构类型。
它由多个串联臂和并联臂组成，通过混联机构将它们连接在一起。
混联臂结构的特点是既具备了串联臂结构的灵活性和精度，又具备了并联臂结构的刚度和负载能力。
混联臂结构可以根据不同的应用需求进行设计和调整。
机器人手臂的强度与承载能力研究
机器人手臂的强度与承载能力研究近年来，随着机器人技术的快速发展，机器人手臂作为其重要组成部分之一，发挥着越来越关键的作用。
然而，机器人手臂的强度与承载能力仍然是一个备受关注的问题。
本文将着重讨论机器人手臂的强度与承载能力研究，探索其所引发的一系列挑战和解决方案。
首先，机器人手臂的强度是指其在各种工作环境中的抗力能力。
不同工作场合对机器人手臂的强度要求各不相同。
例如，在工厂生产线上，机器人手臂需要具备足够的强度，以承受重物的搬运和装配任务。
而在医疗领域，机器人手臂需要具备精细的操作能力，以进行复杂的外科手术。
不同工作环境的需求使得机器人手臂的强度研究变得愈加复杂和多样化。
针对机器人手臂的强度研究，学术界和工业界正在进行广泛的探索和创新。
一方面，材料科学领域的不断突破为机器人手臂强度的提升提供了支持。
新型的高强度合金和复合材料的引入，使得机器人手臂在重负荷下能够保持较好的稳定性和刚性。
另一方面，结构设计的创新也对机器人手臂的强度发挥重要作用。
改变传统的机械结构，采用更适合手臂运动的曲线设计，可以提高机器人手臂的强度和运动的平滑性。
除了强度之外，机器人手臂的承载能力也是研究的重点。
承载能力指机器人手臂能够携带的最大重量。
随着工业自动化和物流业务的发展，机器人手臂在搬运和装卸方面承担着越来越重要的角色。
然而，机器人手臂的承载能力不仅受到机械结构的限制，还受到机器人手臂的电机控制系统的制约。
因此，研究人员需要综合考虑机械、电子和控制领域的知识，来优化机器人手臂的承载能力。
为了提高机器人手臂的强度和承载能力，研究人员采取了多种方法。
例如，通过使用新材料来提高机器人手臂的强度。
石墨烯、碳纤维等高强度材料的应用，可以大幅度提高机器人手臂的承载能力。
另外，结构优化设计也是一种常见的方法。
通过使用拓扑优化算法和有限元分析工具，研究人员可以在保证强度的前提下，最大化机器人手臂的承载能力。
然而，机器人手臂强度与承载能力的研究仍然面临挑战。
工业机器人臂力学优化设计实验报告
工业机器人臂力学优化设计实验报告一、引言工业机器人在现代制造业中扮演着至关重要的角色，其性能的优劣直接影响到生产效率和产品质量。
机器人臂作为工业机器人的关键部件，其力学性能的优化设计对于提高机器人的精度、稳定性和工作效率具有重要意义。
本实验旨在通过对工业机器人臂的力学分析和优化设计，提高其力学性能，为工业机器人的设计和应用提供参考。
二、实验目的本实验的主要目的是对工业机器人臂进行力学优化设计，以提高其承载能力、运动精度和动态性能。
具体包括：1、分析机器人臂的受力情况，建立力学模型。
2、通过优化设计，降低机器人臂的重量，提高其强度和刚度。
3、研究不同结构参数对机器人臂力学性能的影响，确定最优设计方案。
三、实验原理1、机器人臂的力学模型工业机器人臂通常可以简化为一个多连杆机构，其受力情况较为复杂。
通过静力学和动力学分析，可以建立机器人臂的力学模型，计算出各关节的受力、扭矩和运动轨迹。
2、优化设计方法采用有限元分析（FEA）和优化算法相结合的方法进行机器人臂的优化设计。
首先，利用有限元软件对机器人臂进行建模和分析，得到其应力、应变和变形分布。
然后，基于优化算法，以重量、强度、刚度等为优化目标，对机器人臂的结构参数进行优化。
四、实验设备和材料1、工业机器人臂样机2、力学测试仪器，如力传感器、位移传感器等3、计算机及有限元分析软件4、加工设备，如铣床、车床等五、实验步骤1、机器人臂的建模与分析（1）使用三维建模软件对机器人臂进行建模，包括各个连杆、关节和驱动部件。
（2）将模型导入有限元分析软件，定义材料属性、边界条件和加载情况。
（3）进行静力学分析，计算机器人臂在不同工作姿态下的应力、应变和变形。
2、优化设计（1）确定优化目标和设计变量，如连杆的截面尺寸、长度等。
（2）选择合适的优化算法，如遗传算法、粒子群优化算法等。
（3）设置优化约束条件，如强度、刚度要求等。
（4）运行优化算法，得到优化后的设计方案。
3、实验验证（1）根据优化设计方案制造机器人臂样件。
工业机器人技术基础工业机器人手臂
工业机器人技术基础工业机器人手臂在当今的制造业中，工业机器人已经成为了不可或缺的一部分。
而在工业机器人的众多组成部分中，手臂无疑是最为关键和引人注目的。
工业机器人手臂就像是人的手臂一样，能够完成各种精确、复杂的动作，从而实现生产线上的自动化操作。
工业机器人手臂的结构设计是其能够高效工作的基础。
它通常由一系列的连杆和关节组成，这些连杆和关节的组合方式决定了手臂的运动范围和灵活性。
常见的关节类型包括旋转关节和移动关节。
旋转关节能够实现手臂的旋转运动，而移动关节则可以让手臂进行直线移动。
通过巧妙地组合这些关节，工业机器人手臂可以在三维空间中实现多种复杂的动作。
为了确保工业机器人手臂能够精确地执行任务，其驱动系统起着至关重要的作用。
目前，常见的驱动方式有电动驱动、液压驱动和气动驱动。
电动驱动具有精度高、控制简单、清洁环保等优点，适用于对精度要求较高的场合。
液压驱动则能够提供较大的动力和扭矩，适用于重载和高速运动的情况。
气动驱动相对来说成本较低，但精度和控制性能稍逊一筹。
在工业机器人手臂的运动控制方面，先进的控制系统是实现高精度和高速度运动的关键。
控制系统需要根据预设的程序和传感器反馈的信息，精确地计算出每个关节的运动轨迹和速度，以确保手臂能够准确地到达目标位置。
同时，为了应对可能出现的干扰和误差，控制系统还需要具备良好的自适应和纠错能力。
精度是衡量工业机器人手臂性能的一个重要指标。
影响精度的因素众多，包括机械结构的加工精度、关节的传动精度、传感器的测量精度以及控制系统的算法精度等。
为了提高精度，在设计和制造过程中需要采用高精度的加工设备和先进的制造工艺，同时选用高性能的传感器和优化控制算法。
工业机器人手臂的应用领域非常广泛。
在汽车制造业中，它可以完成车身焊接、喷漆、零部件装配等工作；在电子行业，它能够进行芯片封装、电路板组装等精细操作；在食品和医药行业，它可以进行包装、分拣等任务，保证生产的卫生和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当今 , 为满足工业生产日益发展的需要, 机器人正 朝高速、 高精度的方向发展。在驱动技术、 控制技术及 材料技术等领域 , 都相应取得了突破性的进展。但实 际应用的机器人机构却仍然采用传统 的几种坐标形 式。机器人机构是影响工业机器人向高速运动发展的 决定因素之一, 因此 , 各国企业和学术界广泛深入地开 展机器人臂机构的高速化研究。满足高速运动的机器 人臂机构还有许多技术问题有待解决 , 在此论述一种 用于工业机器人高速 重载的新型机 器人臂机构 并联放大! 复合臂机构, 并针对高速带来的振动问题 进行了试验。
参考文献
[ 1] [ 2] [ 3] 内山 . ! ∀ #∃ % HEXA & 动的制御 实验 [ J] . 日 本 ∀ # ∃
% 学会 言 志, 1996, 14( 2) : 143- 150. 大 土冢. D D ∀ # ∃ % ∋ 高 速化 [ J] . 日 本 ∀ #∃ % 学会 言 志, 1987, 5 ( 1) : 67- 71. 高野 . ∀ #∃ % & 运动 & 高速 化技术 [ J] . 计测 ∋ 制 御 , 1982, 21 ( 12) : 34- 40.
路俊秀 . 内齿棘轮月型棘爪型棘 轮扳手设计计算 [ J] . 工具技 术 , 1999, ( 8) : 20- 23.
状态。说明此臂机构具有良好的抗振能力 , 适合高速 运动作业的要求。
( a) 图4
( b) 振动测试
( c)
4
结论
式中 : t 1
由于 p 2 > p 1 , 所以 t 2 < t 1 , 即制动时间小于起动 时间。 根据前面所述, 油缸制动过程移动的距离小于其 起动移动的距离。 为了便于计算 , 我们认为二者相等, 即认为速度轨迹近似为矩形波。 则根据公式 v = s/ t 即可算出速度值。 式中 t 由计算机给定 , s 为油缸移动 位移。 3. 2. 2. 2 冲击振动测试 将一台加速度传感器安装在机械臂的末端 , 使之 随机械臂高速运动, 测量机械臂突然停止时, 臂端的加 速度变化情况。加速度传感器测得的数值 , 经处理后 便得到臂端加速度的变化情况 , 由此, 即可看出臂端的 振动状况。 3. 2. 3 测试结果 3 2 3 1 运动速度 油缸运动时间: 40 ms 时 , 臂端平均速度为 10. 6 m/ s; 50 ms 时 , 臂端平均速度为 11. 2 m/ s; 60 ms 时 , 臂端平均速度为 10. 1 m/ s。 由测试平均值看, 产生激振的臂端速度已经达到 10 m/ s。 3 2 3 2 并联放大! 复合臂机构振动状况 并联机构运动时间为 40 ms、 50 ms、 60 ms, 用计算 机记录和处理加速度传感器测得的值 , 结果如图 4 中 a、 b、 c 所示。 由测试结果可以看出 , 并联放大! 复合臂机构臂 端速度 10 m/ s 的冲击下, 臂机构只振动一次便呈收敛
3
高速对臂机构影响的试验研究
并联放大! 复合臂机构动态试验模型, 如图 2 所 示。 在载荷质量一定的前提下 , 高运动速度会对机构产 生很大的影响, 除了是对机构的结构刚度和强度的检 验, 更重要的是检验机构的振动状况。 3. 1 液压驱动系统设计 并联放大! 复合臂机构采用主动控制, 使用油缸 作驱动元件。 由于运动速度很高 , 载重也较大, 需要很 大功率的液压驱动系统。 要求试验时, 运动速度能逐渐 提高 , 观察高速使机构产生振动的状况。 设计的液压驱 动系统如图 3 所示。
收稿日期 : 2001- 09- 19; 修订日期 : 2002- 02- 01
图1
机构原理
作者简介 : 王忠 ( 1969- ) , 男 , 辽宁沈阳人 , 助理研究员 , 硕士 , 研究方向 : 机器人机构学、 超精密加工等研究。
#机械设计∃ 2002 年 10 月 % 10 1. 3
专题论文
机器人
19
新的三自由度机器人臂机构的确定 将三自由度并联机构作输入驱动机构, 主臂为三
地方 , 结构设计时, 要使其具有足够刚度与强度。
自由度输出运动放大机构 , 就构成 并联放大! 复合臂 机构 , 作为高速重载工业机器人新型臂机构。 如图 1 所 示, 此臂机构具有三个自由度 , 将直线移动副作为驱动 部分。 若并联机构三个分支一齐上、 下( Y 向 ) 运动时, 放大机构的 C 端也进行放大后的上、 下 ( Y 向 ) 运动; 若( 1) 分支上、 下运动, ( 2) 、 ( 3) 分支不动, 或者 ( 1) 分 支不动 , ( 2 ) 、 ( 3 ) 分支一齐上下、 运动 ; 则 C 端沿 X 向 运动 ; 或若( 1) 分支不动 , 而( 2) 、 ( 3) 分支相互反向运 动, 则 C 端绕 Y 轴转动。
18 机器人
文章编号 : 1001- 2354( 2002) 10- 0018- 02
专题论文
#机械设计∃ 2002 年 10 月 % 10
高速重载工业机器人臂机构研究
王忠, 李小凡, 姚辰, 罗宇, 原培章
( 中国科学院新的机器人臂机构
移动副。为使此并联机构不出现失稳 ( 即奇异) , 三个 分支中转动副( 1) 的轴线必须互成 120∀夹角。三个移 动副都与底座固连为一整体, 在其作直线运动时, 此机 构不要求它进行摆动。因此 , 此并联机构在保证有三 个运动输出, 并作高速运动时, 整体惯量减小了 , 提高 了机构的整体刚度 , 以满足高速运动的需要。同时也 提高了机构的可实现性。 1. 2 放大机构及放大比值的确定 常见放大机构是一种二自由度的平面机构, 不能 满足机器人臂机构通常具有三个自由度的要求。 另外, 放大机构还要与三自由度并联机构相结合 , 保证并联 机构的三个自由度能正常输出 , 进行放大, 且不出现机 构锁死与失控。 如图 1 的 I 部分所示 , 在二自由度平面 机构的 a 端连接一个万向节, 万向节的 d 端与三自由 度并联机构的上平台固连 ; 在 b 处增加一个转动副 e, 与基座固连。 根据可实现性, 选择 a 端为放大机构运动 的输入端 , e 为支撑点。 新的放大机构就具有了三个运 动输出, 并将三自由度并联机构的三个运动进行放大 输出。 放大机构最终确定放大比值 ac/ ab = 5。 放大比 值的选择主要是根据使用要求来确定, 如作业范围、 作 业速度和载荷重量等。
并联放大! 复合臂机构 , 介绍了 其机构 原理 、 结构设 计及测 试实验 。 实 验
表明 : 载荷 25 kg 时 , 臂机构末端运动速度可达到 10 m/ s, 该臂机构 具有高速运动及抗冲击振动的能力 。 关键词 : 高速 ; 重载 ; 机器人臂机构 中图分类号 : T P24 文献标识码 : A
测试结果表明 , 该新型臂机构在试验质 量 25 kg 时, 臂机构末端运动速度最大可达到 10 m/ s, 由此高 速运动给臂机构带来冲击所产生的振动 , 只振动一次 即呈收敛趋势。该臂机构具有三个自由度及良好的抗 冲击振动特性。因此 , 并联放大! 复合臂机构是解决 机器人高速重载难题的一种新型机器人臂机构 。
#机械设计∃ 2002 年 10 月 % 10
应用技术与实例分析 方法可参阅文献[ 1] 。
参考文献
[ 1]
零部件设计
51
以上提供的全部计算公式之中, 有的只适用于外 齿棘轮片形棘爪型这一种棘轮扳手, 其计算具有较高 的准确度。其它形状棘爪的外齿棘轮扳手的相关计算 公式, 可按以上提供的思路推导得出。至于内齿棘轮 型棘轮扳手的计算公式与此也有一些区别 , 具体计算 ( 上接第 19 页) 3. 2. 2 测试方法 3 2 2 1 速度测试 用计算机给定电液压换向阀的工作时间 , 即控制 驱动油缸的移动时间 , 然后测量油缸的移动距离。 根据 经验 , 油缸由动到停的制动冲击大于起动冲击 , 即制动 时间小于起动时间。 这从下面的公式可以证明 : 由: 知:
Research on high speed and over loading industrial robot arm mechanism WANG Zhong, LI Xiao fan, YAO Chen, LUO Yu, YUAN Pei zhang ( Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sci ences, Shenyang 110016, China) Abstract: A new kind of robot arm mechanism t he com pound par allel connection and magnification arm mechanism w as studied. Its pr inciple of mechanism, structual desig n and testing ex per iment were introduced. T he ex periment indicated that this ar m mechanism possesses hig h speed moving ability and antishocking v ibration ability while under a loading of 25 kg w ith a mov ing speed reaches to 10 m/ s at the end of ar m mechanism. Key words: Hig h spped, Over loading , Robot arm mechanism Fig 4 T ab 0 Ref 3 Jix ie Sheji! 1593