换和编程控制.本次设计的机械手是通用气动上下料机械手,是一种模拟大中型场合工作的机械搬运设备。可以改变动作程序的自动搬运或操作设备,操作频繁的生产场合。在发出指令协调各有关驱动器之间的运动的同时,还要完成编程、示教/再现以及其他环境状况(传感器信息)、工艺要求、外部相关设备之间的信息传递和协调工作,使各关节能按预定运动规律运动。Р2.1 机械手主要类型和自由度的选择Р手臂的机构基本上决定了操作机的工作空间范围,按机械手手臂运动的不同运动的坐标形式和形态来进行分类,其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。(1)直角坐标型具有三个移动关节(PPP),可使手部产生三个互相垂直的独立位移。由于其运动方程可独立处理,且为线性的,具有定位精度高,控制简单等特点,但操作灵活性较差,运动速度低的特点。(2)圆柱坐标型具有两个移动关节和一个转动关节(PPR),受部的坐标为(z,r,θ)。这种操作机的优点是所占的空间尺寸较小,相对工作范围较大,结构简单,手部可获得较高的速度。而缺点是手部外伸离中心轴愈远,其切向线位移分辨精度愈低。通常用于搬运机器人。(3)球座标型具有两个转动关节和一个移动关节(RRP),优点是结构紧凑,所占空间尺寸小,但目前应用较少。(4)关节型是模拟人的上肢而构成的。它具有三个转动关节(RRR),可绕铅垂轴转动和绕两个平行于水平面的轴转动。具有结构紧凑,所占空间体积少,相对工作空间大等特点,用于复杂设备当中。Р由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动,在操作机中主动关节的数目应等于操作机的自由度,因此,采用圆柱座标型式,相应的机械手具有三个自由。Р2.2 机械手的驱动方案设计Р由于气压传动系统的动作迅速,反应灵敏,阻力损失和泄漏较小,成本低廉因此本机械手采用气压传动方式。本系统采用南通大学的WQK-III电子气动控制系统实验台实现对机械手的控制。
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