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一种四自由度码垛机器人机构和运动分析
[导读]1 前言　　随着物流、食品和石化等行业的不断发展，码垛机器人发挥着越来越重要的作用，它不仅可以准确、高效地完成码垛作业，而且可以降低工人的劳动强度，提高生产效率。　　目前，国外主要机器人厂家，如ABB、FAN
　　随着物流、食品和石化等行业的不断发展，码垛机器人发挥着越来越重要的作用，它不仅可以准确、高效地完成码垛作业，而且可以降低工人的劳动强度，提高生产效率。
　　目前，国外主要机器人厂家，如ABB、FANUC等，均有较为完善的码垛机器人产品系列，垄断了国内外市场；而国内，码垛机器人的研究起步不久，还未有成熟的，产业化的码垛机器人产品出现。本文研究了ER300码垛机器人结构特点及运动空间，展现了一般码垛机器人与六自由度机器人的结构差异和运动空间形成方式。
　　2 码垛机器人机构分析
　　基于码垛任务的实际需要，码垛机器人通常具有四自由度。与一般垂直型六自由度串联工业机器人的结构不同，码垛机器人通过在肩部串联两个平行四边形结构使得腕关节旋转轴始终与地面垂直，从而使被抓持物始终处于水平状态；腕部结构简单，没有复杂的姿态调整结构。目前，码垛机器人使用较为广泛的结构之一，如图1所示：
　　将图1中三维模型进一步简化为杆件连接（略去了1轴和平衡缸），如图2所示，A点为机器人2轴，B点为复合铰链，通过三角架分别与大臂和大臂副杆，与小臂和小臂副杆组成串联的平行四边形结构，使得运动过程中手腕体回转轴始终与地面保持垂直，从而手腕体中心D点相对小臂末端C点位置也保持不变。
　　此外，ER300机器人采用了将3轴电机和减速器均固定在三角架上的安装方式。该种连接方式使得三角架和大臂副杆承受了小臂、手腕体和负载等组件关于3轴的转矩M,但小臂不与大臂耦合旋转，在很大程度上简化机器人的运动方式和控制方法。
　　鉴于ER300码垛机器人没有复杂的耦合运动，本文不采用传统的D-H方法进行计算。为研究计算D点运动可达空间，这里将全局坐标系原点O0固定在1轴与地面的交点处，Y0与1轴重合，其余局部坐标系如图2所示
　　在全局坐标系中，各关节点坐标与关节旋转角之间的换算关系如下：
　　其中，R、H分别为1轴回转半径和底座高度；L2、L3分别为大臂和小臂长度；、分别为大臂相对Y1轴旋转角度，小臂相对X2轴旋转角度，本文规定逆时针旋转为正向；S为长。
　　零位时，2轴和3轴的旋转范围分别，.为保护码垛机器人末端平行四边形结构，防止杆件间发生干涉，ER300为小臂与三角架之间设定的安全角度为（如图3所示）。因此，小臂旋转角范围与大臂旋转角函数关系为：
　　图3展现了在2轴两个极限位置时，小臂与三角架之间的最大和最小的安全角度。
3 ADAMS运动模拟
　　ADAMS是对机械系统的运动学与动力学进行仿真计算的经典软件。为进一步展示码垛机器人的运动空间形式，本文将solidworks建立的码垛机器人三维模型导入ADAMS,对机器人进行了运动模拟，其最大运动空间剖面轨迹如图4所示，该轨迹线反应了一般码垛机器人的最大运动空间结构。
　　在完成上述图4-（b）的模拟中，2轴和3轴Motion驱动角速度如图5所示：
　　结合图4和图5可进一步看出，ER300机器人特定的结构使其在运动过程中，大小臂之间没有复杂的耦合运动，简化了机器人运动方式及控制方法。
　　仿真结果也显示，在机器人运动过程中，大臂副杆在某些位置承受了较大的拉力。由理论分析可知，当转矩M不变，大臂副杆的拉力F与其关于3轴的力臂L成反比例函数，从而在某些特定位置，力臂L的较小变化会导致F大幅变化。因此，在机器人设计过程中要充分保证大臂副杆及其组件的强度与刚度，以保证机器人的可靠性和准确性。
　　4 运动空间数值计算
　　为准确计算并验证码垛机器人的运动可达空间，本文采用了ER300码垛机器人的基本参数：R=400mm,H=835.5mm,L2=1250mm,L3=1300mm,W=225mm.利用matlab编程计算并绘制了码垛机器人手腕体D点的理论运动可达空间剖面，如图6所示：
　　计算结果显示，当时，机器人末端中心D点达最大工作空间最高点；当时，机器人末端中心D点达最大工作空间最低点；当时，机器人达最大臂展位置，这三点位置决定了码垛机器人本体分别在垂直和水平方向上的最大码垛范围，是衡量码垛机器人工作性能的重要参数。
　　再与ADAMS模拟的运动轨迹点坐标计算结果对比，并分别考虑ADAMS模拟的轨迹求解精度误差和离散计算方法的误差因素，模拟结果和理论计算结果基本和设计目标一致，均能够达到最大臂展为3175mm,Y方向搬运高度3104mm的要求。
　　分别与ABB的IRB660-180、KUKA的KR180-2PA和KAWASAKI的ZD130S工作空间对比，结果显示在ER300的基本参数下，运动空间与上述同类机器人基本重合，能够达到市场的一般需求（臂展、码垛高度等）。
　　5 结论
　　本文通过对ER300码垛机器人机构的分析，展现了一般码垛机器人的杆件关系、运动形式；说明了该种机构优点的同时，也点出了其在设计过程中需要注意的问题；分别模拟和计算了码垛机器人的最大运动空间，验证了机器人的运动形式。
　　本文对码垛机器人的机构和运动分析，为该类机器人的研发提供了一定的理论依据和现实参照。
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6自由度机器人S型曲线速度规划
0 引言 随着工业机器人尤其是小负载机器人在搬运、喷釉、弧焊等方面的广泛应用，市场对机器人速度、加速度以及运动平稳性、定位精度等提出越来越高的要求。机器人系统在运动过程中要遵循一个原则，就是运动过程中避免位置、速度和加速度的突变，如果运动不平稳会产生对
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　　随着工业机器人尤其是小负载机器人在搬运、喷釉、弧焊等方面的广泛应用，市场对机器人速度、加速度以及运动平稳性、定位精度等提出越来越高的要求。机器人系统在运动过程中要遵循一个原则，就是运动过程中避免位置、速度和加速度的突变，如果运动不平稳会产生对机械关节的冲击磨损[1]，事实上，突变的运动需要无穷大的动力实现，这样电机必须输出很大扭矩。因此，有机械冲击的运动对电机甚至整个控制系统都会造成损伤。S型速度曲线是一种能限制震动冲击的速度控制方法，它能很好地解决梯形速度曲线中存在的一些缺点。S型速度曲线能够对加速度的变化率进行控制，此外S型速度曲线的加速度曲线是连续的，并且在速度衔接处光滑过渡[2-4]。国内对速度曲线也有很多研究，其中王允航[5]提出过梯形速度曲线和正弦型速度曲线，但梯形速度曲线的加速度在加速段是直线型，匀速阶段为零，这样的突变会给机械加工造成冲击，影响加工精度。正弦型加减速和直线型加减速相比，平滑性好，运动精度高，但是算法复杂。本文提出一种加速度连续的速度规划方法，以保证机器人在运动过程中实现平稳无冲击运行，从而提高机器人定位精度，满足市场需求。
　　1 S型曲线规划方法
　　S型速度曲线是系统在加减速阶段的速度曲线形状呈S型而得来的。如图1所示，共分为：加加速运动、匀加速运动、减加速运动、匀速运动、加减速运动、匀减速运动、减减速运动七个阶段。S型曲线加减速控制是指在加减速时，通过对加加速度 （用表示）值的控制来最大限度地减小对机械本体和电机造成的冲击。这种规划方法保证了加速度的连续性。机器人在开始运动、达到最高速和结束运动时，都能够实现速度的平稳过渡。
　　所以有S型速度曲线规划的轨迹函数为
　　2 末端速度到关节速度的转换
　　在机器人应用中，用户设定的常常是机器人末端的速度和加速度值，但对控制系统来说，控制器是分别控制六个电机轴的，这就需要将末端速度转换为各关节速度。雅克比矩阵就很好地描述了机器人末端速度和关节角速度之间的映射关系[6-7]。
　　图2 机器人结构简图
　　下面根据矢量积法求解雅克比矩阵。
　　图 3 末端速度与加速度曲线
　　根据6自由度机器人运动学逆运算，可以求得机器人由当前点运动到目标点时，各个轴的角度变化，如图4所示。
　　图4机器人六个关节角度变化
　　根据公式（6），可求出各个关节的角速度，如图 5所示。
　　图5各个关节的角速度
　　从图3、图4、图5可以清楚地看出，加速度、速度和各轴角度变化曲线都是连续平滑的，这样就增加了机器人在启动、加速、减速和停止时的柔性，进而实现平稳无冲击运动，提高轨迹精度。
　　4 结论
　　本文对6自由度机器人S型曲线速度规划进行了研究，通过对末端速度的规划，根据雅克比矩阵，将末端速度转换到各个关节角速度。并对机器人在基坐标系下的运动进行仿真，结果表明这种速度规划方法是可行的。
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------分隔线----------------------------上传用户：ibsqyzjcuv资料价格：5财富值&&『』文档下载 ：『』&&『』所属分类：机构：济南时代试金试验机有限公司分类号：TP242,TG409文献出处：关 键 词 ：&&&&权力声明：若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请点击。摘要：介绍了六自由度焊接机器人典型操作运动的功率计算方法,对两种典型操作运动形式的计算进行了较为详细的描述,并以实例说明了单关节形式的功率计算过程。Abstract：Introduces the 6-DOF welding robot typical operating motor power calculation method and calculation of two kinds of typical operation forms of exercise are more detailed description, and with examples illustrate the single joint forms of power calculation process.正文快照：1前言2典型操作运动工业机器人常用来自动完成某些工艺操作作业2.1焊接作业运动过程任务,它的设计制造必须符合这些工艺操作作业任以一条直线焊缝焊接作业为例来阐述焊接作业务的要求。工业机器人的这些工艺操作作业任务以过程。图1所示为一条直线焊缝焊接作业的周期运操分享到：相关文献|基于AMAMS/View六自由度串联机器人运动学仿真--《数字技术与应用》2012年02期
基于AMAMS/View六自由度串联机器人运动学仿真
【摘要】：采用ADAMS建立机器人的运动学模型,设定一直线为机器人末端执行器的行走轨迹,通过在ADAMS环境下添加约束和运动,完成机器人的运动学仿真。调用独立的后处理模块ADAMS/PostProcessor,获得机器人的各种运行曲线。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TP242【正文快照】：
机器人是一个多自由度的高精度空间运动机械,它由一系列杆件通过旋转关节或移动关节连接起来的开式运动链,这使得机器人运动学分析变得十分复杂,机器人上各关节的转动角度、角速度、角加速度等随时间的变化不是一般机构分析方法能够解决的,必须要针对其采用特殊的运动学分析
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【参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库
张小江;[D];吉林大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
顾铭;洪明;宋鸣;;[J];成都电子机械高等专科学校学报;2005年04期
朱忠领;马大为;李自勇;乐贵高;;[J];弹道学报;2006年03期
邓习树,吴运新,李建平;[J];电子工业专用设备;2005年10期
王欣;杜汉平;滕儒民;;[J];中国工程机械学报;2007年01期
王其东;李明红;洪洋;;[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年07期
吴鹏飞;杨竞;陈兵;尹忠俊;韩天;范云;;[J];机电产品开发与创新;2006年05期
荆友录;田庆斌;张明光;;[J];山东交通学院学报;2006年04期
于殿勇;钱玉进;;[J];计算机仿真;2006年09期
王中双;陆念力;徐长顺;;[J];机械设计与研究;2006年01期
华顺刚;余国权;苏铁明;;[J];机械设计与研究;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库
秦伟;刘溯;高广娣;;[A];第十五届中国机构与机器科学国际学术会议论文集[C];2006年
曹巨江;刘言松;;[A];中国机构与机器科学应用国际会议论文集[C];2007年
刘广;;[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
吕恒正;;[A];“东飞马佐里杯”2007高效能精梳机工艺技术交流与应用研讨会论文集[C];2007年
魏小辉;聂宏;刘晓民;;[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库
孙裕晶;[D];吉林大学;2005年
魏小辉;[D];南京航空航天大学;2005年
蔡俊锋;[D];复旦大学;2007年
李玉军;[D];武汉理工大学;2007年
徐劲;[D];武汉理工大学;2007年
俞高红;[D];浙江大学;2006年
李革;[D];浙江大学;2006年
舒庆;[D];东北林业大学;2007年
杭燚;[D];南京理工大学;2007年
王锋;[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库
江祖勇;[D];西安理工大学;2005年
胡文化;[D];西安科技大学;2005年
乔明侠;[D];合肥工业大学;2005年
张赟;[D];兰州理工大学;2005年
蒲明辉;[D];广西大学;2005年
赖锡煌;[D];北方工业大学;2005年
戴田国;[D];南京理工大学;2005年
王辉;[D];湖南大学;2005年
储定慧;[D];哈尔滨工程大学;2005年
谭逢友;[D];重庆大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
王仲民,崔世钢,岳宏;[J];机床与液压;2005年02期
张兴国,殷爱华;[J];机床与液压;2005年06期
王幼民,徐蔚鸿;[J];机电工程;2000年04期
陈进,段黎明,李德敏,张友良;[J];机器人;2000年01期
贾卫平;[J];机械工程师;2005年06期
王幼民;[J];机械科学与技术;2001年03期
陈志翔,黄勇,殷树言,卢振洋;[J];机械工程学报;2001年10期
沈俊杰,张智勇;[J];机械与电子;2005年02期
王瑞;[J];辽宁师专学报(自然科学版);2000年03期
彭志,边广韬;[J];沈阳工业大学学报;2004年03期
中国硕士学位论文全文数据库
刘玉军;[D];浙江工业大学;2002年
陶其铭;[D];合肥工业大学;2003年
赵才军;[D];南京理工大学;2003年
叶长龙;[D];沈阳工业大学;2002年
关勇;[D];合肥工业大学;2004年
刘微;[D];昆明理工大学;2004年
张红强;[D];湖南大学;2004年
宁鹏;[D];兰州理工大学;2005年
【相似文献】
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曹雯;张卫平;陈文元;彭松林;;[J];传感器与微系统;2009年08期
杨慧敏;滑玉卿;;[J];机械传动;2011年08期
杨春光;赵世平;陆小龙;武太文;;[J];机械;2009年02期
李高伟;吴卫国;朱学超;;[J];机械制造;2008年01期
于乃功;华瑾;;[J];计算机测量与控制;2010年09期
方天培;[J];机器人;1987年06期
;[J];机器人情报;1994年02期
司艳姣，王琪;[J];国外科技动态;1995年12期
李忠东;[J];机器人技术与应用;1995年06期
;[J];机器人技术与应用;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库
吴茂敏;陈建;钟允晖;赵燕伟;;[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
高钦和;郭晓松;;[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
;[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年
Monica ECatalin A;[A];Proceedings of International Conference on Optimization of the Robots and Manipulators（OPTIROB 2011）[C];2011年
Kim Jin WKim Young B;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
杨毅;付梦印;孙常胜;王美玲;赵诚;;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库
吴洣麓;[N];北京科技报;2007年
冰丘;[N];工人日报;2007年
记者　卞晨光;[N];科技日报;2006年
陈璞;[N];大众科技报;2007年
李菁?本报记者
冯国梧;[N];科技日报;2008年
周宁;[N];四川科技报;2008年
本报记者　 董映璧;[N];科技日报;2007年
乐绍延;[N];新华每日电讯;2005年
王金元;[N];北京科技报;2006年
刘鹏;[N];新华每日电讯;2006年
中国博士学位论文全文数据库
张连东;[D];大连理工大学;2004年
范红;[D];浙江大学;2003年
姜春福;[D];北京工业大学;2003年
干方建;[D];合肥工业大学;2003年
詹建明;[D];吉林大学;2002年
刘庆波;[D];北京工业大学;2009年
温淑焕;[D];燕山大学;2005年
谭跃刚;[D];武汉理工大学;2005年
焦国太;[D];北京工业大学;2002年
刘晋浩;[D];东北林业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库
李跃娟;[D];东北林业大学;2005年
刘玉军;[D];浙江工业大学;2002年
刘辉祥;[D];华中科技大学;2004年
龙海燕;[D];四川大学;2005年
焦尚伟;[D];大连理工大学;2006年
程军;[D];哈尔滨理工大学;2004年
王兰兰;[D];大连理工大学;2005年
卢瑾;[D];浙江工业大学;2006年
李建红;[D];华北电力大学（北京）;2006年
赵春光;[D];吉林大学;2009年
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