究意义及研究内容。Р第二章码垛机器人机械结构及其运动学分析Р图 2-1 码垛机器人机械结构图Р2.1 码垛机器人的机械结构Р用于码垛的机器人只需要4个自由度即可满足实际需求。所设计的码垛机器人的具体机械结构如图2-1所示。该机器人为四自由度混联机器人。其中1底部基座,2内六角圆柱头螺钉3标准型弹簧垫圈4直线运动单元5外壳6连杆机构7内六角圆柱头螺钉8标准型弹簧垫圈9内六角圆柱头螺钉10标准型弹簧垫圈11内六角圆柱头螺钉12标准型弹簧垫圈。手臂固定在腰部,其中小臂通过前大臂、后大臂的运动实现搬运和码垛作业。该机器人包含4个关节,能够实现4种运动:手臂前后运动、上下运动、腰部旋转运动、手腕回转运动。在运动的极限位置都安装有限位开关。水平和垂直方向的运动是通过由前大臂、后大臂、大臂连杆、小臂四个构件组成的平行四边形实现的,而腕部是由小臂、辅助连杆、腕部、三角架构成的连杆机构在运动中保持水平的。Р2.2 运动学分析Р图2-2 码垛机器人机构简图Р工业码垛机器人机构简图如图2-2所示,当F点固定,E点沿水平方向移动时,A点的水平移动速度为E点的λ倍,如果E点作匀速运动,A点也将作匀速运动:当E点固定,F点沿垂直方向移动时,A点的垂直运动速度为F点的λ-1倍,如果F点做匀速运动,A点也将作匀速运动[3]。其中λ=AC/BC=CF/DF.Р如图2-3所示,设置一个固定的坐标系XOY,其随基座一起旋转。当机器人本体处于虚线所示的位置时,平行四连杆机构的F0点为坐标系的原点,X轴与A0C0平行。图中,DF=140mm,CD=700mm,BC=140mm,AB=700mm,BE=700mm,DE=140mm。Р图 2-3 机械结构运动分析示意图Р 下面分析当水平电机驱动模块正向移动x,垂直电机驱动模块正向移动y时,码垛机器人腕部的运动规律。Р因为D0F=DF-y,D0E=DE+x,则Р (1)
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