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2 Delta 機器人機構(gòu)學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析

2.1 引言

本章將對Delta機器人機構(gòu)學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行深入分析，其中機構(gòu)學(xué)研宄中主要介紹該機器人的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及其設(shè)計理念，與此同時，對機器人的工作空間和奇異位形進(jìn)行理論上的分析。

運動學(xué)逆解、正解分析是對機器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃的基礎(chǔ)，動力學(xué)分析是提高機器人運行速度和精度的有效手段，本文將采用拉格朗日方法對機器人進(jìn)行動力學(xué)分析，以實現(xiàn)下一章節(jié)中，運動學(xué)軌跡規(guī)劃與動力學(xué)軌跡優(yōu)化相結(jié)合，以運動學(xué)中速度或者動力學(xué) 中關(guān)鍵部件受力情況為優(yōu)化對象，從而達(dá)到降低機器人成本、提高運行速度和機器人壽命的目的。為了簡化Python軟件編程的復(fù)雜性，對平面兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機器人 Delta動力學(xué)中影響較小的部分進(jìn)行了簡化，簡化后的動力學(xué)模型可以滿足理論和工程上的實際需求。

2.2 機構(gòu)學(xué)分析

Delta機器人與其他的并聯(lián)機器人一樣，由靜平臺、動平臺和支鏈組成，它的巧妙之處在于從動臂采用平行四邊形機構(gòu)，由于平行四邊形機構(gòu)能夠保證輸出端與輸入端的運動相同，三個這樣的平行四邊形機構(gòu)就約束了動平臺的三個轉(zhuǎn)動自由度，使得動平臺只保留了三個純平動自由度[62]。

本文所述的Delta兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機器人實物圖如圖2-1所示，其結(jié)構(gòu)特點是：機器人末端執(zhí)行器只能在豎直平面內(nèi)運動，為了保證末端執(zhí)行器始終保持水平，在右端主動臂和從動臂中采用了兩個平行四桿機構(gòu)。Delta機器人的機械臂是鉸接型操作臂，有時也稱為關(guān)節(jié)型操作臂，該類型的操作臂對角度誤差具有放大作用，即操作臂越長末端執(zhí)行器的誤差越大。為了從理論和實際中，減小Delta機器人的運行誤差，同時，提高機器人的運行速度和精度，采用兩臺高精度伺服直驅(qū)力矩電機并通過脹緊套與主動臂直接連接，避免了由于減速器齒輪背隙產(chǎn)生的誤差，從原理上提高了機器人的精度，該直驅(qū)力矩電機實物如圖2-2所示。為了減輕機械手臂的質(zhì)量，主動臂、從動臂、三角臂、末端執(zhí)行器均采用高強度的鋁合金板材或管材，并在主動臂和三角臂上開有減重孔。

本文采摘自“高速并聯(lián)工業(yè)機械手臂分析設(shè)計與實現(xiàn)”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

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分類：加工中心

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