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    發布時間:

    2021-08-31

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         特定行業的機器人執行多項任務,例如拾取和放置物體,以及通過觀察功能齊全的人類手臂如何處理類似的手動任務來調整運動。這種機械臂也稱為機械手。
        控制器和機械臂是每個工業機器人機械手的關鍵部件。工業機器人機械手的性能取決于其速度、有效載荷重量和精度。然而,其末端執行器的作用范圍、整體工作空間和工作方向由機械手的結構決定。
        工業機器人機械手臂的運動不同于人的手臂運動。雖然機器人關節的自由度較少,但它們可以通過更大的角度移動。例如,關節式機器人的肘關節可以向上或向下彎曲,而人只能相對于直臂位置向一個方向彎曲肘關節。許多應用不需要鉸接(或外旋)幾何的臂。簡單的幾何形狀涉及棱柱或滑動關節往往是足夠的。
        棱柱關節和旋轉關節代表一個普遍的螺釘的相反的極端。在旋轉關節中,螺距為零,約束關節純旋轉。在棱柱關節,間距是無限的,約束關節純滑動運動。由于滾珠軸承的強度高、摩擦小、可靠性好,所以常選用回轉接頭。允許平移和旋轉相結合的關節(如絲杠)通常不用于連接工業機器人機械手臂的連桿。
       機械手按其結構中所使用的關節組合而分為幾類。笛卡爾幾何臂(有時稱為龍門起重機)只使用棱形關節,并可以達到任何位置在其矩形工作空間的笛卡爾運動的聯系。將直角坐標臂的腰節改為旋轉關節,形成圓柱形幾何臂。這個機械臂可以通過旋轉和平移的組合達到其圓柱工作空間(厚殼圓柱)中的任何一點。如果肩關節也被旋轉關節取代,則形成具有極幾何形狀的臂。工業機器人機械手臂的工作空間是半厚的球殼,和末端執行器的位置是最好的描述與極坐標。
    工業機器人機械手臂重要的特點是重量與最大負載比。所述比率的最小化只能通過減少機器人操作器的重量來實現。這也將增加有效載荷能力。然而,這將必須在不嚴重損害靜態剛度或最大允許偏差的個別聯系。但在當今經濟形勢下,工業機器人的重量及其對初始和運營成本的影響,無論是制造商還是最終用戶都非常關注。因此,組件的機器人組裝要考慮優化包括工業機器人機械手臂部件。
       優化的結構設計的結構的工業機器人必須滿足一定的標準,關于尺寸設計和形狀,材料消耗和適應這一功能的要求。為了改善工業機器人結構的靜態和動態特性,必須滿足以下要求:最小重量結構;結構構件的最大靜剛度;末端執行器的精確度。
       在工業機器人機械手臂設計中,預計扭矩會根據延伸范圍長度和有效載荷而增加。這需要選擇大功率電機,尤其是在第二軸上。由于隨著預期定位精度的提高,工業機器人手臂剛度變得越來越重要,因此使用的材料較少。因此,在運行條件下,電機70%的能量用于多余的重量。
       文章主要介紹了工業機器人機械手臂的相關知識,雖然機器人關節的自由度較少,但它們可以通過更大的角度移動。例如,關節式機器人的肘關節可以向上或向下彎曲,而人只能相對于直臂位置向一個方向彎曲肘關節。

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