1. 机械臂末端轨迹规划
首先说这个机械手应该就是我们常说的那种几轴几轴的机器人,其实这个机器人的叫法儿我感觉不合适。目前我们所说的这种用于工业生产的所谓机器人,我觉得只能叫做机械臂,和传统的机械臂的不同在于他可以通过编程完成不同的运动轨迹。这种机械臂在国外已经出现了很多年了,最早的时候应该是随着汽车生产线的引进一起被引入国内。后来发展到了其他行业应用,比如说搬运、码垛、装配、装箱、分拣等,总之越来越多的行业都开始应用这种机械臂,随着中国的人工成本越来越高,我觉得这种机械臂应用场景会越来越多,应该还有很大的发展潜力。将来还会随着人工智能的进一步发展,和这种机械臂进行有机结合,这种机械手臂就会变得越来越智能,越来越聪明。将来随着各种技术的进一步发展,这种机器手臂什么时候完成了自己思考自己学习能力以后,我觉得才能叫真正的机器人,它的应用场景也会变得越来越多。
2. 机械手轨迹规划
注塑机机械手的机构组成:
一、执行系统机构
机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干;
1、手部
手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴,可把运用传给手腕,以转动、伸曲手腕、开闭手指。
机械手手部的构造系模仿人的手指,分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等,其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部,一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂
手臂的作用是引导手指准确地抓住工件,并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作,手臂的3个自由度都要精确地定位。
3、躯干
躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
二、驱动系统机构
机械手所用的驱动机构主要有4种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
1、液压驱动式
液压驱动式机械手通常由液动机(各种油缸、油马达)、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统,由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力(高达几百千克以上),其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好,但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能,否则漏油将污染环境。
2、气压驱动式
其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成,其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制,气压不可太高,故抓举能力较低。
3、电气驱动式
电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便,响应快,驱动力较大(关节型的持重已达400kg),信号检测、传动、处理方便,并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机,直流伺服电机(AC)为主要的驱动方式。由于电机速度高,通常须采用减速机构(如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等)。有此机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动(DD)这既可使机构简化,又可提高控制精度。
4、机械驱动式
机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠,工作速度高,成本低,但不易于调整。
其他还有采用混合驱动,即液-气或电-液混合驱动。
三、控制系统
机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。
机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。
控制系统可根据动作的要求,设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储,然后再根据规定的程序,控制机械手进行工作。
程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中,如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内;位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等;集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内,如磁带、磁鼓等。这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合,即连续控制的情况下使用。
其中插销板使用于需要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板限可,而同一插件又可以反复使用;穿孔带容纳的程序长度可不受限制,但如果发生错误时就要全部更换;穿孔卡的信息容量有限,但便于更换、保存,可重复使用;磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件,则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。
对动作复杂的机械手,采用求教再现型控制系统。更复杂的机械手采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。
控制系统以插销板用的最多,其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮,每一个凸轮分配给一个运动轴,转鼓运动一周便完成一个循环。
注塑机专用机械手是能够模仿人体上肢的部分功能,可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。注塑机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械,它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产;提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。
3. 机械手运动轨迹规划
1、绝对位置运动是指机器人的各个轴都有一个绝对零点,机器人在任何位置各个轴都是在绝对零点的位置转了多少角度(或者各轴的绝对编码器多少脉冲),任何形式的运动轨迹都是通过这样的方式来标记每个程序点,具体点到点的运动轨迹可以选择直线、圆弧以及每个轴都以最快速度到达目标点三种方式,其中直线、圆弧轨迹规则,轴方式轨迹不规则且不好控制。
2、同样外部轴的角度也是在定好一个零点之后,相对零点转了多少角度。
3、外部轴是指除了机器人自身带的轴之外根据需要,另外配置上去的轴,如变位机,点焊钳等。
4、转弯曲数据是指机器人在行走的过程中到达每个程序点的接近程度或者说精度,数据越小,越接近示教程序点,精度越高;数据越大,越偏离示教点,精度越低。
4. 机械臂轨迹规划算法都有哪些
气动机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下,采用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令。
5. 机械臂 轨迹规划
机械臂系统:机械臂是一个复杂系统, 存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性,对于不同的任务, 需要规划机械臂关节空间的运动轨迹,从而级联构成末端位姿。
机械臂组成:机器人系统是由视觉传感器、机械臂系统及主控计算机组成,其中机械臂系统又包括模块化机械臂和灵巧手两部分。
6. 机械臂的运动规划
机械臂是指高精度,多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。
机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性,对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹,从而级联构成末端位姿
7. 机械臂轨迹跟踪控制
机械手跟机械手臂是一样的产品,只是叫法不同!单轴机械手,又称单轴机器人,直角坐标机器人,伺服电缸等。是以伺服电机/步进电机为驱动,以导轨丝杠,同步皮带,齿轮齿条为传动方式所建构的机电一体化系统,单个的单轴机械手可以做精确的直线运动,三个就可以构成XYZ的直角坐标机器人,完成三维空间内的任意点到达和轨迹控制。
单轴机械手最早是在德国开发使用,市场定位在光伏设备,上下料机械手,裁移设备,涂胶设备,贴片设备等,单轴机械手能给行业设备带来便利点:单体运动速度快,重复定位精度高,本体质量轻,占设备空间小,寿命长.单臂机械手运用的范围一直在扩大,跑向全世界.在我们国家跑速度更快,近几年来,单臂机械手发展更快,尤其在东莞,做,并且质量不错,深受设备制造商的好评!