ch080機器人機構(gòu)

1、第八章　機器人機構(gòu),第一節(jié)　 概述第二節(jié)　 開式鏈機構(gòu)第三節(jié)　 并聯(lián)機器人機構(gòu),第一節(jié)　 概　述,一、機器人和機器人機構(gòu),機器人是一種可編程的、能執(zhí)行某些操作或移動作業(yè)的自動控制的機械。,ISO定義：A robot is a machine which can be programmed to perform some tasks which involve manipulative or locomotive actions un

2、der automatic control 。,,,,串聯(lián)機器人: 由機座、機身、臂部(大臂和小臂)、腕部和手部構(gòu)成。,是一種多自由度、多桿的、開鏈型空間機構(gòu),第一節(jié)　 概　述,二．機器人應(yīng)用及其前景展望,,,,柔性制造系統(tǒng)及計算機集成制造系統(tǒng)；微電子及制藥業(yè)中；軍事、礦冶、核電工業(yè)和排險救災(zāi)；惡劣環(huán)境下的工作；,應(yīng)用：,前景：,辦公用機器人；醫(yī)療機器人；康復機器人；家務(wù)勞動機器人；,第二節(jié) 開式鏈機構(gòu),一、開式鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)

3、分析,1、機器人操作器,具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體或進行其它操作的裝置。,2、機器人操作器的組成,,,組成：機身、臂部、腕部和手部（末端執(zhí)行器）等。,3、 機器人操作器的自由度,每個關(guān)節(jié)具有一個自由度，,機構(gòu)的自由度等于關(guān)節(jié)數(shù)。,該機構(gòu)具有6個自由度,4、 機器人操作器的結(jié)構(gòu)分類,直角坐標型,特點：三個基本關(guān)節(jié)均為移動關(guān)節(jié)。運動圖形：長方體占據(jù)空間大，相應(yīng)的工作范圍小優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，運動直觀性

4、強，便于實現(xiàn)高精度。,4、 機器人操作器的結(jié)構(gòu)分類,圓柱坐標型,三個基本關(guān)節(jié)： 2個移動關(guān)節(jié)， １個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)工作空間：空心圓柱體．優(yōu)點：占據(jù)空間較小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大。缺點：受升降機構(gòu)的限制，一般不能提升地面或較低位置的工件。,4、 機器人操作器的結(jié)構(gòu)分類,球坐標型,三個基本關(guān)節(jié)： 2個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)， １個移動關(guān)節(jié)工作空間：空心球體．優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大，能完成地面提取工件的任務(wù)。缺點：結(jié)構(gòu)較復雜。,4、機器人操作器的

5、結(jié)構(gòu)分類,多關(guān)節(jié)型,三個基本關(guān)節(jié)均為轉(zhuǎn)動型。 工作空間：復雜的幾何形體． 優(yōu)點：占據(jù)空間最小，工作范圍最大，動作靈活。 缺點：驅(qū)動控制較復雜。 應(yīng)用：焊接、裝配等復雜操作。,二、開式鏈機構(gòu)的運動分析,開式運動鏈機構(gòu)運動分析的主要內(nèi)容 (1). 開式鏈機構(gòu)的運動參數(shù) 。 末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài) 關(guān)節(jié)運動參數(shù) (2). 開式鏈機構(gòu)運動分析主要問題 正向運動學問

6、題 反向運動問題 工作空間問題,,,已知關(guān)節(jié)參數(shù)，求解位置和姿態(tài)坐標。,2 平面兩連桿關(guān)節(jié)型操作器的運動分析,1）正向運動學問題,（1）位移分析,姿態(tài)角：,二、開式鏈機構(gòu)的運動分析,,2）反向運動學問題,已知操作器臂端B的位置，求關(guān)節(jié)參數(shù)。,（1）位移分析,二、開式鏈機構(gòu)的運動分析,,2）反向運動學問題,（1）位移分析,0o≤α≤180o,,3）工作空間：,二、開式鏈機構(gòu)的運動分析,第三節(jié)、并聯(lián)