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机器人手腕详解

2017-11-01  反恐精英...

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说到机器人的手腕,让我想到了机器人的操纵器。

什么是机器人操纵器?

一个工业机器人包括机器人机械手,电源,和控制器。机器人操纵器可分为两部分,每部分具有不同的功能:

手臂和身体 - 机器人的手臂和身体用于移动和定位工作信封中的零件或工具。它们由三个通过大连接连接的接头组成。

手腕  - 手腕用于定位工作位置的零件或工具。它由两个或三个紧凑的接头组成。


机器人操纵器是从一系列链接和联合组合创建的。连杆是连接接头或轴的刚性部件。轴是机器人操纵器的可移动部件,其引起相邻连杆之间的相对运动。

用于构造机器臂操纵器的机械接头由五种主要类型组成。两个接头是线性的,其中相邻链节之间的相对运动是非旋转的,三个是旋转类型,其中相对运动涉及连杆之间的旋转。

机器人操纵器的手臂和身体部分基于四种配置之一。这些解剖结构中的每一个都提供不同的工作范围,适用于不同的应用。

龙门架 - 这些机器人具有线性关节,并在顶部安装。它们也被称为笛卡尔和直线机器人。 

圆柱形 - 以其工作信封的形状命名,圆柱形解剖机器人由连接到旋转底座接头的线性接头形成。  

极地 - 极地机器人的基础接头允许扭转,接头是旋转和线性类型的组合。由此配置创建的工作空间是球形的。 

联合臂 - 这是最受欢迎的工业机器人配置。手臂与扭转接头连接,其中的连杆与旋转接头连接。它也被称为铰接机器人。 


关于机器人手腕

机器人手腕是在机器人手臂和手抓之间用于支撑和调整手抓的部件。机器人手腕主要用来确定被抓物体的姿态,一般采用三自由度多关节机构,由旋转关节和摆动关节组成。 


机器人的腕部是连接手部与臂部的部件,起支撑手部的作用。

工业机器人一般具有六个自由度,才能使手部(末端操作器)达到目标位置和处于期望的姿态,手挽手的自由度主要是实现所期望的姿态。


因为手腕是安装在手臂的末端,所以手腕的大小和重量是手腕的设计时要考虑的关键问题。希望能采用紧凑的结构丶合理的自由度。


关于手腕的分类

主要有两种分类方式:

1.   按自由度数目来分类。手腕按自由度数目来分,可分为单自由度手腕丶二自由度手腕和三自由度手腕。  

2.   按驱动方式分类。液压(气)缸驱动的腕部结构,直接用回转液压(气)缸驱动实现腕部的回转运动,具有结构紧凑丶灵巧等优点。     


腕部用于和臂部连接,三根油管由臂内通过,并经腕架分别进入回转液压缸和手部驱动液压缸。

如果能把一部分转轴的直径设计得较大,并足以容纳手部驱动液压缸,则可把转轴做成手部驱动液压缸和缸体,这就能进一步缩小腕部和手部的总轴向尺寸,使结构更加紧凑。

机械传动的腕部结构。腕部旋转使得附加的腕部结构紧凑丶重量轻。从运动ID分析角度看,这是一种比较理想的三自由度腕,这种腕部可使手的运动灵活丶适应性广。它已成功的用于点焊丶喷漆等通用机器人上。

来源:意匠说机器人

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