(整理)Delta并联机器人的机构设计1.
并联delta机器人算法演示
具有高刚度、高精度、高速度、高加 速度等优点，同时具有结构紧凑、占 用空间小、运动范围大等优点。
工作原理与结构
工作原理
并联delta机器人的工作原理是基 于并联机构的运动学和动力学特 性，通过控制各运动链的运动， 实现机器人的整体运动。
结构
通常由底座、主动臂、从动臂和 末端执行器等部分组成，其中主 动臂和从动臂通常采用平行四边 形机构或正弦机构。
05
并联delta机器人的未来发展
技术发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的进步，并联delta机器人将更加智 能化，能够自主进行任务规划和决策。
模块化设计
为了满足不同应用场景的需求，并联delta机器人的设计将趋向模 块化，使得机器人的结构和功能更加灵活多变。
新材料应用
新型材料如碳纤维、钛合金等将在并联delta机器人的制造中得到广 泛应用，提高机器人的强度和轻量化。
03
ห้องสมุดไป่ตู้并联delta机器人算法演示
演示准备
硬件设备
01
并联delta机器人、控制器、电源、电脑等。
软件工具
02
机器人算法演示软件、示波器等。
场地准备
03
宽敞的场地，以便于机器人移动和操作。
演示步骤
1. 连接硬件
将并联delta机器人与控制器、电脑等设备连接，确 保电源和信号线连接正确。
2. 启动软件
并联delta机器人算法演 示
汇报人： 202X-01-04
目录
• 并联delta机器人简介 • 并联delta机器人算法 • 并联delta机器人算法演示 • 并联delta机器人算法优化 • 并联delta机器人的未来发展
delta型并联机器人正逆运动学解
正逆运动学解是机器人工程领域中的重要概念，它涉及到机器人的运动规划和控制算法。
在机器人工程领域，delta型并联机器人是一种常见的机器人结构，它具有高速度和高精度的特点，在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将从正逆运动学解的基本概念开始，深入探讨delta型并联机器人的正逆运动学解。
一、正逆运动学解的基本概念1. 什么是正运动学解正运动学解是指根据机器人的关节角度或位置，推导出机器人末端执行器的位姿（姿态和位置）的过程。
对于delta型并联机器人而言，正运动学解可以帮助我们确定机器人末端执行器的位姿，从而实现对机器人的精准控制。
2. 什么是逆运动学解逆运动学解是指根据机器人末端执行器的位姿，推导出机器人的关节角度或位置的过程。
在机器人控制系统中，逆运动学解可以帮助我们确定机器人各个关节的角度或位置，从而实现对机器人的精准控制。
二、delta型并联机器人的结构1. delta型并联机器人的特点delta型并联机器人是一种三轴并联机器人，其结构特点包括高速度、高精度、负载能力强等。
2. delta型并联机器人的结构组成delta型并联机器人由基座、评台、联杆、作业台和执行器等组成。
在机器人的运动学计算中，这些组成部分的参数和关系将会直接影响到机器人的运动学性能和控制精度。
三、delta型并联机器人的正逆运动学解1. delta型并联机器人的正运动学解对于delta型并联机器人而言，其正逆运动学解是复杂的计算过程，需要考虑到联杆的长度、角度、评台姿态等因素。
在正运动学解中，需要根据联杆的长度和角度，推导出评台的姿态和位置，从而确定机器人末端执行器的位姿。
2. delta型并联机器人的逆运动学解在逆运动学解中，需要根据机器人末端执行器的位姿，推导出各个关节的角度或位置。
这涉及到复杂的三维几何计算和反解过程，需要结合数学模型和运动学原理来实现。
四、delta型并联机器人的应用1. 工业生产由于delta型并联机器人具有高速度和高精度的特点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
Delta并联机器人的机构设计1
零件的设计与选型1 定平台的设计定平台又称基座，在结构中属于固定的，具体的参数见图一，厚度20cm。
定平台的等效圆半径为210mm。
材料选用铸铁，铸造加工，开口处磨削加工保证精度。
最后进行打孔的工艺。
图一定平台设计图具体参数为长* 厚* 宽：880mm*10mm*20mm。
孔的参数为φ10*10mm。
材料用铝合金，设计为杆式，质量小，经济，同时也满足载荷条件。
图二驱动杆的设计图3 从动杆的设计具体参数为长* 宽* 高：620*20*10mm。
孔参数为φ10*10mm。
材料选用铝合金。
图三从动杆的设计图参数如下图，考虑到重量因素，采用铝合金，切削加工。
动平台的等效圆半径为50mm，分布角为21.5°。
图四动平台的设计图5 链接销的设计45号钢，为主动杆和定平台的连接销：φ9*66mm。
6 球铰链的选型目前，大多数的Delta机构的主动杆与从动杆的链接方式为球铰链的链接。
球型连接铰链是用于自动控制中的执行器与调节机构的连接附件。
它采用了球型轴承结构具有控制灵活、准确、扭转角度大的优点，由于该铰链安装、调整方便、安全可靠。
所以，它广泛地应用在电力、石油化工、冶金、矿山、轻纺等工业的自动控制系统中。
球铰链由于选用了球型轴承结构，能灵活的承受来自各异面的压力。
本文选用球铰链设计，是主要因为球铰链的可控性，以及结构简单，易于装配。
且有很好的可维护性。
本文选用了伯纳德的SD 系列球铰链，相对运动角为60°。
7 垫圈的选型此处我们选用标准件。
GB/T 97.1 10‐140HV ，10.5*1.6mm。
8 电机的选型本设计的Delta 机器人，主要面向工业中轻载的场合，比如封装饼干等。
因此，以下做电动机的选型处理。
由于需要对角度的精确控制，因此决定选用伺服电机。
交流伺服电机有以下特点：启动转矩大，运行范围广，无自转现象，正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转，这也是Delta 机构需要的。
并联机器人构型方法 (1)
并联机器人机构构型方法研究
1-3-5基于集合的综合方法
高峰
[139]
使用复合铰链综合具有确定运动特征支链的方法综合了多种少自由度并联机构，并提出了
一种特殊的Plücker坐标，用于描述机构和支链的运动特征。在此基础上，宫金良、高峰
[140-142]
进的机器人机构构型分析方法，使用四种运动基（移动基、转动基、左螺旋基
定义并联机构中第j个分支总的自由度数为
j
C，则有下式成立
=1 =1
∑=∑
mg
j i
j i
C f (1.4)
将(1.4)代入(1.3)消去
i
f后得到
∑= +
m
j
j
C M d l (1.5)
对于分支运动链结构相同，且分支数等于机构自由度数的对称并联机构，又有以下条件成立
m = M且l = M−1 (1.6)
标记法、哈明数法、对称群理论、图论法等，这些理论研究积累了丰富的经验，综合并创新了多种机构
[77-83]
。到目前为止，已经形成了比较完善的平面机构构型理论和方法。
近年来，国内外机构型研究主要集中在并联机器人机构构型问题上。并联机构的结构属于空间多环
河北工业大学博士学位论文
11
度的非线性约束，才能确定动平台运动输出特性，而自由度的非线性约束增加了型综合的难度。
形统一描述基本运动副和串、并联机构末端执行器运动类型的理论框架。该方法可被认为是李群代数法
三自由度Delta并联机器人的设计与仿真
目录摘要 (2)第1章引言 (6)1.1. 我国机器人研究现状 (8)1.2. 工业机器人概述： (9)1.3. 本论文研究的主要内容 (10)第2章机器人方案的设计 (15)2.1. 机器人机械设计的特点 (15)2.2. 与机器人有关的概念 (15)2.3. 工业机器人的组成及各部分关系概述 (16)2.4. 工业机器人的设计分析 (17)2.5. 方案设案 (18)2.6. 自由度分析 (18)2.7. 机械传动装置的选择 (20)2.7.1. 滚珠丝杠的选择 (20)第3章零部件设计与建模 (22)3.1. Croe软件介绍 (22)3.2. 关键零部件建模 (22)3.3. 各部分的装配关系 (36)第4章仿真分析 (39)第5章致谢 (43)参考文献 (44)摘要工业技术水平是工业用机器人现代化水平的重要指标，从研究和研究领域发展的结论，提高现代产业的要求，提高产业控制和控制任务的复杂性，提出了很高的要求。
理论上，我国末期输送能力和定位精确度高、小误差、惯性误差、反应速度快、工业工作并行、快速准确、现有工业工程预计会进一步增加，本文将研究并行研究、实用化并行以企业工学实用化为目标。
从摩擦接口、外乱和不确定性来看，如果没有连锁和动力学模型化的负担，传统的控制战略将难以得到基于控制有效性模型的预期。
通常，与一系列平行于更复杂的运动模型相比，动态测试和控制机制将更加复杂。
因此，有必要研究并联机构的动力学建模及其控制问题。
这是一个新的机器人，机器人的刚性。
承载能力高。
高精度。
小负荷的重量。
具有良好的性能和广泛的应用，是robotów.spokojnie系列的补充。
有一个固定的一部分，在特点和实验室条件下的动力学加速度（重力加速度），.终端控制机制，原来的三角洲是最有效的机制平行安装“电子项目机器人是机器人的控制和规划动力学研究的基础上，发挥着重要的作用，在“.badania kinematykę反向动力学和由简单到przodu.odwrotnie相对平行前进，kinematykę相对skomplikowane.na结构分析的基础上，建立了三角洲机器人模型，机器人的机器人。
delta机器人
一、Delta并联机器人1. Delta并联机器人概述Delta机器人属于高速、轻载的并联机器人，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现目标物体的运输，加工等操作。
Delta机器人主要应用于食品、药品和电子产品等加工、装配。
Delta机器人以其重量轻、体积小、运动速度快、定位精确、成本低、效率高等特点，正在市场上被广泛应用。
2. Delta并联机器人特点Delta机器人是典型的空间三自由度并联机构，整体结构精密、紧凑，驱动部分均布于固定平台，这些特点使它具有如下特性：承载能力强、刚度大、自重负荷比小、动态性能好。
并行三自由度机械臂结构，重复定位精度高。
超高速拾取物品，一秒钟多个节拍。
3. Delta并联机器人应用系统Delta并联机器人应用系统主要由三个部分组成：机器人、输送线及机器人安装框架。
其布局如下图1。
3.1 组成机器人由基板、电机罩、旋转轴、主机械臂、副机械臂、抓具中心等组成，如下图2所示。
图1 Delta机器人整体布局图2 Delta机器组成图3 Delta机器人输送装置3.2 输送线机器人配套输送线采用电机输送带方式，输送线如图3所示。
通过机器人视觉系统定位与输送线编码器反馈位置的方式，实现机器人对目标工件的位置、姿态识别和准确抓取。
根据节拍与现场需要，可并行多条输送线同时操作。
3.3 机器人安装框架机器人安装框架用来固定机器人机构，其结构及安装方式根据现场应用进行定制。
4. Delta并联机器人工作空间Delta机器人的工作空间由主机械臂及副机械臂的长度、动平台与静平台半径，以及主动臂活动角度范围这几个参数来确定。
以负载为一公斤的delta机器人工作空间为例，如下图所示。
5. Delta并联机器人运动轨迹Delta机器人基本的运动轨迹如下图，由S1、S2、S3构成门字形的三部分轨迹组成，分别为拾取、平移、放置三个阶段。
Delta机器人进行抓取目标工件时主要以走门字形运动轨迹，也可根据不同的应用要求，规划不同的运动轨迹。
delta机构原理
delta机构原理Delta机构原理介绍Delta机构是一种常用于机器人和机械装置中的运动传输机构。
它由三个连接杆件和三个关节构成，能够实现精确的空间运动。
本文将从浅入深介绍Delta机构原理及其应用。
原理解析1.定义：Delta机构是一种平台式并联机构，由底座、平台和杆件组成。
底座固定在机器上，平台和杆件相互连接，并能够沿着三个固定的关节轴运动。
2.并联机构特点：Delta机构的最大特点是平台和杆件通过关节连接，可以同时实现多个运动自由度。
并联机构具有高刚度、高加速度和高精度等优势，在工业自动化、机器人、医疗器械等领域得到广泛应用。
3.关节类型：Delta机构通常由旋转关节和直线关节组成。
旋转关节允许平台绕固定的轴旋转，直线关节则使得杆件能够在固定的轴线上进行直线运动。
通过这两种关节的组合，Delta机构能够实现复杂的空间运动。
4.控制原理：在Delta机构中，通过控制关节的角度或位置来控制平台的位置和姿态。
运动学算法可以根据给定的位置和姿态，计算出相应的关节角度或位置。
这些数据通过控制系统传递给机构，实现所需的运动。
应用领域Delta机构作为一种先进且灵活的运动传输机构，在许多领域得到广泛应用，主要包括以下几个方面：1. 工业自动化Delta机构在工业自动化领域被广泛应用于装配线、包装线和搬运线等任务。
其高精度和高速度的运动特性，使得 Delta机构能够快速、精确地进行工件搬运、组装和包装等操作。
2. 机器人技术Delta机构作为一种并联机器人结构，被广泛用于工业机器人和服务机器人领域。
其独特的结构和设计，使得机器人能够在狭小的空间中进行高速、高精度的运动，适用于装配、焊接、喷涂等工艺。
3. 医疗器械Delta机构在医疗器械中也发挥着重要作用。
例如，用于微创手术器械的设计中，Delta机构可以实现对手术器械的精确控制，提高手术操作的精确度和可行性。
4. 3D打印由于Delta机构具有高精度和高速度的特点，因此在3D打印领域被广泛应用。
最新Delta并联机器人的机构设计1汇总
D e l t a并联机器人的机构设计1零件的设计与选型1 定平台的设计定平台又称基座，在结构中属于固定的，具体的参数见图一，厚度 20cm。
定平台的等效圆半径为 210mm。
材料选用铸铁，铸造加工，开口处磨削加工保证精度。
最后进行打孔的工艺。
图一定平台设计图2 驱动杆的设计具体参数为长* 厚* 宽：880mm*10mm*20mm。
孔的参数为φ 10*10mm。
材料用铝合金，设计为杆式，质量小，经济，同时也满足载荷条件。
图二驱动杆的设计图3 从动杆的设计具体参数为长* 宽* 高：620*20*10mm。
孔参数为φ 10*10mm。
材料选用铝合金。
图三从动杆的设计图4 动平台的设计参数如下图，考虑到重量因素，采用铝合金，切削加工。
动平台的等效圆半径为 50mm，分布角为21.5°。
图四动平台的设计图5 链接销的设计45号钢，为主动杆和定平台的连接销：φ 9*66mm。
6 球铰链的选型目前，大多数的Delta机构的主动杆与从动杆的链接方式为球铰链的链接。
球型连接铰链是用于自动控制中的执行器与调节机构的连接附件。
它采用了球型轴承结构具有控制灵活、准确、扭转角度大的优点，由于该铰链安装、调整方便、安全可靠。
所以，它广泛地应用在电力、石油化工、冶金、矿山、轻纺等工业的自动控制系统中。
球铰链由于选用了球型轴承结构，能灵活的承受来自各异面的压力。
本文选用球铰链设计，是主要因为球铰链的可控性，以及结构简单，易于装配。
且有很好的可维护性。
本文选用了伯纳德的 SD 系列球铰链，相对运动角为60°。
7 垫圈的选型此处我们选用标准件。
GB/T 97.1 10‐140HV ，10.5*1.6mm。
8 电机的选型本设计的 Delta 机器人，主要面向工业中轻载的场合，比如封装饼干等。
因此，以下做电动机的选型处理。
由于需要对角度的精确控制，因此决定选用伺服电机。
交流伺服电机有以下特点：启动转矩大，运行范围广，无自转现象，正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转，这也是 Delta 机构需要的。
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零件的设计与选型
1 定平台的设计
定平台又称基座，在结构中属于固定的，具体的参数见图一，厚度20cm。
定
平台的等效圆半径为210mm。
材料选用铸铁，铸造加工，开口处磨削加工保证精度。
最后进行打孔的工艺。
图一定平台设计图
具体参数为长* 厚* 宽：880mm*10mm*20mm。
孔的参数为φ10*10mm。
材料用铝合金，设计为杆式，质量小，经济，同时也满足载荷条件。
图二驱动杆的设计图
3 从动杆的设计
具体参数为长* 宽* 高：620*20*10mm。
孔参数为φ10*10mm。
材料选用铝合金。
图三从动杆的设计图
参数如下图，考虑到重量因素，采用铝合金，切削加工。
动平台的等效圆半径为50mm，分布角为21.5°。
图四动平台的设计图
5 链接销的设计
45号钢，为主动杆和定平台的连接销：φ9*66mm。
6 球铰链的选型
目前，大多数的Delta机构的主动杆与从动杆的链接方式为球铰链的链接。
球型连接铰链是用于自动控制中的执行器与调节机构的连接附件。
它采用了球型轴承结构具有控制灵活、准确、扭转角度大的优点，由于该铰链安装、调整方便、安全可靠。
所以，它广泛地应用在电力、石油化工、冶金、矿山、轻纺等工业的自动控制系统中。
球铰链由于选用了球型轴承结构，能灵活的承受来自各异面的压力。
本文选用球铰链设计，是主要因为球铰链的可控性，以及结构简单，易于装配。
且有很好的可维护性。
本文选用了伯纳德的SD 系列球铰链，相对运动角为60°。
7 垫圈的选型
此处我们选用标准件。
GB/T 97.1 10‐140HV ，10.5*1.6mm。
8 电机的选型
本设计的Delta 机器人，主要面向工业中轻载的场合，比如封装饼干等。
因此，以下做电动机的选型处理。
由于需要对角度的精确控制，因此决定选用伺服电机。
交流伺服电机有以下特点：启动转矩大，运行范围广，无自转现象，正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立
即停止运转，这也是Delta 机构需要的。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于0.5-100W 的小功率控制系统。
在本设计中，电动机的功率计算如下：机构的最高速度不超过2m/s，考虑到运动杆件重量，摩擦力等。
综合载重5kg。
则，P=FV=5kg*10m/s2*2m/s=100W。
取安全因子为1.2，则每个电机的功率为 1.2*100W/3=40W。
故初步选用下面下表两款：
考虑到经济原因，在其它参数相似的情况下，我们在这里选择三菱的HC-MFS/kfso53k。
9 执行器的设计与选型
考虑选用电控吸盘或机械手。