2 Delta 機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析

2.1 引言

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

運(yùn)動學(xué)逆解、正解分析是對機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃的基礎(chǔ)，動力學(xué)分析是提高機(jī)器人 運(yùn)行速度和精度的有效手段，本文將采用拉格朗日方法對機(jī)器人進(jìn)行動力學(xué)分析，以實(shí) 現(xiàn)下一章節(jié)中，運(yùn)動學(xué)軌跡規(guī)劃與動力學(xué)軌跡優(yōu)化相結(jié)合，以運(yùn)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(jī)器人成本、提高運(yùn)行速度和機(jī)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(jī)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(shí)際需求。

2.2 機(jī)構(gòu)學(xué)分析

Delta機(jī)器人與其他的并聯(lián)機(jī)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(jī)構(gòu)，由于平行四邊形機(jī)構(gòu)能夠保證輸出端與輸入端的運(yùn) 動相同，三個這樣的平行四邊形機(jī)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(jī)器人實(shí)物圖如圖2-1所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 是：機(jī)器人末端執(zhí)行器只能在豎直平面內(nèi)運(yùn)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(jī)構(gòu)。Delta機(jī)器人的機(jī)械臂是鉸接型操作 臂，有時(shí)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(shí)際中，減小Delta機(jī)器人的運(yùn)行誤差，同時(shí)， 提高機(jī)器人的運(yùn)行速度和精度，采用兩臺高精度伺服直驅(qū)力矩電機(jī)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(jī)器人的精度， 該直驅(qū)力矩電機(jī)實(shí)物如圖2-2所示。為了減輕機(jī)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(qiáng)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(jī)械手臂分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，因?yàn)榫庉嬂щy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！