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机器人本体结构与应用

文章来源:松健机器人人气:27发表时间:2019-03-15

机器人本体是所有应用机器人的主体组成部分,它配合着其它系统组成相应应用的机器人。松健机器人这里与大家分享一下机器人本体结构与应用。

机器人本体


一、机器人本体结构

机器人本体主要由驱动系统、机械系统、感知系统、控制系统四部分组成。机械系统又叫操作机,是工业机器人的执行机构。可分为基座、腰部、臂部、腕部和手部组成。

1、机器人本体结构特点

a、工业机器人操作机可以简化成各连杆首尾相接、末端开放的一个开式运动链,操作机的结构刚度差,并随空间位资的变化而变化。

b、操作机的每个连杆都具有独立的驱动器,连杆的运动各自独立,运动更为灵活。

c、连杆驱动扭矩变化复杂,和执行件位姿相关。连杆的驱动属于伺服控制,因而对机械传动系统的刚度,间隙和运动精度都有较高的要求。

d、操作机的受力状态、刚度条件和动态性能随位姿变化而变化,极易发生振动或其他不稳定现象。

2、机器人本体基本结构要求

a、机械系统抓重/自重比尽量大
臂杆的质量小有利于改善操作机工作的动态性能,抓重/自重比达意味着工作效率高,造价低。

人类手臂的抓重大约为自重的3-4倍,从统计资料看,操作机的抓重/自重比约为1/20-1/15,与人类手臂相比相去甚远。

b、结构的静动态刚度尽量可能好
结构静动态刚度好有利于提高手臂端点的定位精度和对编程轨迹的跟踪精度,对离线编程至关重要。操作机具有较好的刚度,可增加设计的灵活性。比如在选择传感器安装位置时,刚度好的结构允许传感器放在离执行件较远的位置。

c、提高系统的固有频率,改善系统动态性能。
机器人锡中等速度运动时,工作频率范围1Hz-20Hz,机器人的低阶固有频率5Hs-25Hs,有可能会共振。尽可能提高操作机结构的固有频率,避开机器人工作时的工作频率。

d、机器人本体结构是机械结构和机械传动系统,包括:传动部件、机身及行走机构、臂部、腕部、手部。

二、机器人本体的应用范围

机器人本体主要用于机床上下料的工业机器人将成为趋势。在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人将成为一种标准设备而得到广泛应用。

国内60%的工业机器人用于汽车生产,全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。随着汽车需求的不断增长,必将为工业机器人产业的发展带来新的生机。

工业机器人的产生给企业带来了巨大影响,其一,机器人可以提高生产效率和产品质量,机器人可以一直运转工作,产品质量受人的因素影响较小,质量更稳定。其二、降低企业成本,代替人工,且比人工带来更多的利润。其三,机器人可按照指令工作,无人为因素干扰,安排生产计划非常明确。其四,可缩短产品改型换代的周期。其五,可拓宽企业的业务范围。其六,代表着工业自动化的干水平,体现企业的加工能力和科研能力,增强竞争力。
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