3.2手腕20121020讲解.pptVIP

顺应型手腕/手爪 柔顺手腕动作过程 柔顺手爪/手腕 3.2.12 典型机器人手腕结构 KUKA IR—662／100机器人手碗传动图 KUKA IR—662／100机器人手碗结构图 典型机器人手腕结构 Cincinnati Milacron T3 机器人腕部结构 PUMA一262 机器人手腕传动原理 双回转油缸驱动的手腕 结构特点： 采用双回转油缸驱动，一个带动手腕作俯仰运动，另一个油缸带动手腕作回转运动。 V-V视图表示的回转缸中动片带动回转油缸的刚体，定片与固定中心轴联结实现俯仰运动；L-L视图表示回转缸中动片与回转中心轴联结，定片与油缸缸体联结实现回转运动。 双回转油缸驱动的手腕 轮系 驱动的二 自由度BR手腕 结构特点： 由轮系驱动可实现手腕回转和俯仰运动，其中手腕的回转运动由传动轴S传递，手腕的俯仰运动由传动轴B传递。 轮系 驱动的二 自由度BR手腕 回转运动： 轴S旋转→锥齿轮副Z1、Z2→锥齿轮副Z3、Z4→手腕与锥齿轮Z4为一体→手腕实现绕C轴的旋转运动 俯仰 回转 轮系 驱动的二 自由度BR手腕 俯仰运动： 轴B旋转→锥齿轮副Z5、Z6→轴A旋转→手腕壳体7与轴A固联→手腕实现绕A轴的俯仰运动 轮系 驱动的二 自由度BR手腕 附加回转运动： 轴S不转而B轴回转→锥齿轮Z3不转→锥齿轮Z3、Z4相啮合→迫使Z4绕C轴线有一个附加的自转，即为附加回转运动。 附加回转运动在实际使用时应予以考虑。必要时应加以利用或补偿。 附加运动动作分解 轴主动 齿轮固定不动 行星运动 轮系驱动的RBR手腕 结构特点： 该机构为由齿轮、链轮传动实现的回转、俯仰和360度回转运动的RBR手腕结构。 回转运动：轴S旋转→齿轮副Z10/Z23、Z23/Z11→锥齿轮副Z12、Z13→锥齿轮副Z14、Z15→手腕与锥齿轮Z15为一体→手腕实现旋转运动 俯仰 回转 360度回转 轮系驱动的RBR手腕 轮系驱动的RBR手腕 俯仰运动：轴B旋转→齿轮副Z24/Z21，Z21/Z22→齿轮副Z20、Z16→齿轮副Z16、Z17→齿轮副Z17、Z18→轴19旋转→手腕壳体与轴19固联→实现手腕的俯仰运动 轮系驱动的RBR手腕 360度回转运动：油缸1中的活塞左右移动→带动链轮2旋转→锥齿轮副Z3/Z4→带动花键轴5、6旋转→花键轴6与行星架9连在一起→带动行星架及手腕作360度回转运动 轮系驱动的RBR手腕 附加俯仰运动：轴B、轴S不转而T轴回转→齿轮Z23、Z21不转→当行星架回转时→迫使齿轮Z22绕齿轮Z21的过程中自转→经过Z20、Z16、Z17、Z18实现附加俯仰运动 轮系驱动的RBR手腕 附加回转运动：轴B、轴S不转而T轴回转→齿轮Z23、Z21不转→当行星架回转时→迫使齿轮Z11绕齿轮Z23的过程中自转→经过Z12、Z13、Z14、Z15实现附加回转运动 轮系驱动的RBR手腕 思考题：1、当B轴、T轴分别回转时，手腕存在哪些运动，为什么？ 2、齿轮24、22所在的轴能否做成一体，为什么？ 3、齿轮17作的什么运动？俯仰运动轮系属于什么轮系，试分析其运动。 * * * * * * 2自由度手腕 是将驱动电机和谐波减速器连成一体，放于偏置的腕壳中直接带动Ln完成γ角转动，β角则是由链传动完成的。 电机前置偏置手腕 1-谐波减速器；2-马达；3-链轮；4-腕壳 2、末端执行器的姿态问题 对两自由度手腕来说，末杆不能在空间取全方位姿态，只能在一个平面内或呈扇形或呈圆周。所以当末端执行器在主轴线与末杆轴线重合安装时(如图)，最多只能在一个平面内取“全方位”，这就削弱了末端执行器的灵活度。 a-汇交式 b-偏置式 末端执行器的姿态 末端执行器的姿态问题 所以一般两自由度手腕可采用如图所示的安装方法，使手爪既可取得平行安装时的dex值，又可借助于末杆Ln的自转(γ)，对于工作点P来说，取半顶角为ψ的圆锥面所确定的姿态。 末端执行器的姿态 a-工作状态(P固定)原理示意图； b-机动状态(PW固定)原理示意图 末端执行器的姿态问题 考虑到末杆的摆动(β)，对于P点来说，当β(3)=1800时，末端执行器可取图a所示球块SR的所有直径线方向去接近P点，抓取物体。这就大大增加了手爪的dex值。 正是由于这种原因，两自由度手腕的弧焊机器人的焊丝都是按图a所示的方式安装的。我们称Ψ为姿态预置角。若Ψ=00，则手爪只能取某一平面内的方位；如果Ψ=900，则手爪可取整个球体半径的方位。 末端执行器的姿态 a-工作状态(P固定)原理示意图； b-机动状态(PW固定)原理示意图 3、末杆转角γ(θn)的计算 除前置驱动器