SCARA手臂式3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)引領(lǐng)全球制造業(yè)全新變革的技術(shù)，3D打印技術(shù)迅速發(fā)展，徹底影響了制造業(yè)的生產(chǎn)方式，已在工業(yè)生產(chǎn)及人們生活中得到廣泛應(yīng)用。但是，目前的3D打印機(jī)大多采用龍門式框架結(jié)構(gòu)，設(shè)備體積較大，不方便攜帶。SCARA機(jī)器人，即平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，由于其具有體積小、傳動(dòng)原理簡(jiǎn)單、平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)柔性強(qiáng)等特點(diǎn)，應(yīng)用于3D打印技術(shù)中，將使3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)便攜式，具有較高的學(xué)術(shù)和實(shí)用價(jià)值。本文根據(jù)平面關(guān)節(jié)型SCARA機(jī)器人的技術(shù)，采用模塊化設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了SCA

2、RA手臂式3D打印機(jī)。
　　首先，針對(duì)3D打印的工作需求，完成了手臂式3D打印機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括各個(gè)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)組成和傳動(dòng)系統(tǒng)。利用Solidworks軟件設(shè)計(jì)出了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，選擇同步帶進(jìn)行動(dòng)力的傳輸，初步完成機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。并對(duì)3D打印機(jī)上位機(jī)控制軟件repetier-host進(jìn)行了介紹。
　　其次，對(duì)SCARA平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，運(yùn)用D-H法對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，推

3、導(dǎo)出正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)變換公式。選擇合適的軌跡規(guī)劃方法，通過(guò)調(diào)整位移、速度、加速度使手臂各關(guān)節(jié)位置變化連續(xù)、平滑、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，并能達(dá)到精度要求。
　　再次，設(shè)計(jì)3D打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，選擇高性能的微控制器作為控制系統(tǒng)主芯片，通過(guò)合適的算法程序?qū)?D打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)進(jìn)行更加精確的控制，以實(shí)現(xiàn)手臂式3D打印機(jī)的整體控制。
　　最后，通過(guò)整機(jī)測(cè)試，完善SCARA手臂式3D打印機(jī)的各項(xiàng)功能，總結(jié)SCARA平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人在3D打印