力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件,简化设计制造过程,兼顾通用性和专用性,并能实现柔性转换和编程控制。Р本次设计的机械手是气动上下料机械手,是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备,它可用于操作环境恶劣,劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。Р2.1 自由度和坐标系的选择Р机器人的运动自由度是指各运动部件在三维空间相当于固定坐标系所具有的独立运动数,对于一个构件来说,它有几个运动坐标就称其有几个自由度。各运动部件自由度的总和为机器人的自由度数。机器人的手部要像人手一样完成各种动作是比较困难的,因为人的手指、掌、腕、臂由19个关节组成,共有27个自由度。而生产实践中不需要机器人的手有这么多的自由度一般为3-6个(不包括手部)。本次设计的搬运机器人为4自由度即:手爪张合;臂部伸缩;臂部升降;臂部回转。Р工业机器人的结构形式主要有直角坐标结构、圆柱坐标结构、球坐标结构、关节型结构四种。各结构形式及其相应的特点,分别介绍如下:Р直角坐标机器人结构Р直角坐标机器人的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的,如图2-1(a)所示。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制,所以,直角坐标机器人有可能达到很高的位置精度(μm级)。但是,这种直角坐标机器人的运动空间相对机器人的结构尺寸来讲,是比较小的。因此,为了实现一定的运动空间,直角坐标机器人的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。Р直角坐标机器人的工作空间为一空间长方体。直角坐标机器人主要用于装配作业及搬运作业,直角坐标机器人有悬臂式、龙门式、天车式三种结构。Р2)圆柱坐标机器人结构Р圆柱坐标机器人的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的,如图2-1(b)。这种机器人构造比较简单,精度还可以,常用于搬运作业。其工作空间是一个圆柱状的空间。
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