機器人論文

1、圓柱機器人、球坐標(biāo)機器人、關(guān)節(jié)機器人圓柱機器人、球坐標(biāo)機器人、關(guān)節(jié)機器人實際應(yīng)用分析實際應(yīng)用分析1圓柱機器人1.1圓柱機器人概述柱面坐標(biāo)機器人的空間位置機構(gòu)主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動和水平移動軸構(gòu)成（見圖1－1），具有一個回轉(zhuǎn)和兩個平移自由度（兩個移動關(guān)節(jié)和一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)），其動作空間呈圓柱形。主要用于重物的裝卸、搬運等作業(yè)。著名的Versatran機器人就是一種典型的柱面坐標(biāo)機器人。這種機器人的主體結(jié)構(gòu)具有三個自由度：腰轉(zhuǎn)，升降，手臂伸縮

2、。手腕通常采用兩個自由度，繞手臂縱向軸線轉(zhuǎn)動和與其垂直的水平軸線轉(zhuǎn)動。手腕若采用三個自由度，則使機器人自由度總數(shù)達到六個，但是手腕上的某個自由度將與主體上的回轉(zhuǎn)自由度有部分重復(fù)。此類機器人大約占工業(yè)機器人總數(shù)的47%左右。1.2圓柱機器人的特點1.2.1圓柱機器人的優(yōu)點1）除了簡單的“抓一抓”作業(yè)外還可以用在許多其他生產(chǎn)領(lǐng)域，與直角坐標(biāo)式機器人相比增加了通用性。2）結(jié)構(gòu)緊湊。3）在垂直方向和徑向方向有兩個往復(fù)運動，可采用伸縮套筒式結(jié)構(gòu)。

3、當(dāng)機器人開始腰轉(zhuǎn)時可把手臂縮進去，在很大程度上減少了轉(zhuǎn)動慣量，改善了動力學(xué)載荷。1.2.2圓柱機器人的缺點在機器人的動作范圍內(nèi)，必須有沿軸線前后方向的移動空間，空間利用率較低。手部外伸離中心軸愈遠，其切向線位移分辨精度愈低。2球坐標(biāo)機器人2.1球坐標(biāo)機器人概述又稱極坐標(biāo)式機器人，機器人手臂的運動由一個直線運動和二個轉(zhuǎn)動組成，三個互相平行的旋轉(zhuǎn)軸和一個線性軸。應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、焊接、包裝、固定、涂層、噴漆、粘結(jié)、封裝、特種搬運操作、裝

4、配等。3.2.2關(guān)節(jié)機器人的工作性質(zhì)分類可分為很多種，比如：搬運機器人，點焊機器人，弧焊機器人，噴漆機器人，激光切割機器人等等。3.2.3關(guān)節(jié)機器人的擺動方向分類有鉛垂方向和水平方向兩種，因此這類機器人又可分為垂直關(guān)節(jié)機器人和水平關(guān)節(jié)機器人。垂直關(guān)節(jié)機器人如圖31，模擬了人類的手臂功能，由垂直于地面的腰部旋轉(zhuǎn)軸（相當(dāng)于大臂旋轉(zhuǎn)的肩部旋轉(zhuǎn)軸）帶動小臂旋轉(zhuǎn)的肘部旋轉(zhuǎn)軸以及小臂前端的手腕等構(gòu)成。手腕通常由2～3個自由度構(gòu)成。其動作空間近似一個

5、球體，所以也稱多關(guān)節(jié)球面機器人。其優(yōu)點是可以自由地實現(xiàn)三維空間的各種姿勢，可以生成各種復(fù)雜形狀的軌跡。相對機器人的安裝面積其動作范圍很寬。缺點是結(jié)構(gòu)剛度較低，動作的絕對位置精度磨較低。它廣泛應(yīng)用于代替人完成裝配作業(yè)、貨物搬運、電弧焊接、噴涂、點焊接等作業(yè)場合。水平關(guān)節(jié)機器人如圖32，在結(jié)構(gòu)上具有串聯(lián)配置的二個能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的手臂，其自由度可以根據(jù)用途選擇2～4個，動作空間為一圓柱體。水平關(guān)節(jié)機器人的優(yōu)點是在垂直方向上的剛性好，能方便