晶圓搬運機器人的優(yōu)化設(shè)計與聯(lián)合仿真.pdf

1、在很多技術(shù)領(lǐng)域特別是在半導(dǎo)體制造、汽車制造和消費電子制造領(lǐng)域高速高精度的操作手的需求正在逐漸增加。在半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)有很多類SCARA晶圓搬運機器人的應(yīng)用。但是這些傳統(tǒng)晶圓搬運機器人中很少能真正的達到高速高精度。
　　文中介紹了一種新型的四自由度（三個轉(zhuǎn)動和一個平動）類SCARA機器人，并詳細介紹了它的設(shè)計、優(yōu)化和仿真過程。這種機器人是由三個直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機和一個傳統(tǒng)伺服電機驅(qū)動的，三個直接驅(qū)動電機組成了一個平面三轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的操作手。

2、傳統(tǒng)伺服同滾珠絲桿用來實現(xiàn)垂直直線運動。這個平面三自由度系統(tǒng)是一個復(fù)雜的動力學(xué)耦合系統(tǒng)。首先，建立了運動學(xué)模型、動力學(xué)模型和誤差模型以作為設(shè)計的基本信息和指導(dǎo)。為了獲得高精度，設(shè)計了一種高剛度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。為了獲得高速高精度，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得出了兩個相對高剛性低慣量的機械臂。最后，在ADAMS中建立了包含柔性關(guān)節(jié)和柔性臂的虛擬樣機。在SimuLink中搭建PID速度反饋控制系統(tǒng)。然后用機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真的方法檢測了平面三自由度操作