在进行机构形式设计时,除了要满足规定的运动形式、运动规律或运动轨迹外,还应该遵循下面几项准则:
(l)机构的运动链要尽可能的短。完成同样的动作要求,应该优先选用机构构件数和运动副数少的机构,以简化其结构从而减轻重量、降低成本、减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差,运动链短有利于提高机构的刚度,减少振动。
(2)在运动副的选择上,优先选用低副。低副机构的运动元素加工方便,容易保证配合的精度以及有较高的承载能力。
(3)适当选择原动机,使机构有好的动力学性能。
并联机器人的尺度设计原则:
以往,我们在设计阶段为了确定机器人操作手机构的尺寸和确定机器人操作手在工作空间内部的位置和姿态时多数是靠经验和直觉。现在,为了开发出高精度、高速度和率的并联机器人,我们在机构的综合设计时要考虑到它的工作空间的体积和形状、奇异位形、输出的各向同性等条件。但是,在全局*的机构尺度综合设计中,顾全到上述的所有条件是十分困难的。国内外的学者提出了许多机构综合的标准,以便在满足的设计指标下,机构的性能达到*。由于并联机器人与串联机器人相比,工作空间小。因此为实现作业要求,在设计时要先确定能够满足性能指标的工作空间是至关重要的。
另外,在并联机构的设计过程中必须要考虑要避免构型奇异。与串联机器人不同的是,并联机器人不仅有运动学奇异,还有由构型所导致的构型奇异。即奇异区域通常都扩张到整个工作空间或一些显著的子空间,而且是实际操作中zui常用的区域。0.M给出了判定并联机构发生构型奇异的条件:
(l)如果动平台和定平台是相似的正多边形,则整个工作空间内雅戈比矩阵都是奇异的;
(2)如果动平台和定平台是相似的非正多边形,并且每一对相应的顶点通过一条连杆相连,则雅戈比矩阵在工作空间内的大部分区域都是奇异的。
这种设计上的奇异的存在,将使并联机器人由于无法平衡施加在动平台上的负载而不能工作。在构型奇异附近的区域,即使没有发生构型奇异,也有可能出现雅戈比矩阵条件数很大的情况,同样会导致运动和力的传递性能变的很差,我们称这种区域为病态条件区域。因此,进行并联机构尺度综合设计时必须考虑在满足工作空间要求、运动可传递性的要求以及负载能力要求的情况下,要避开构型奇异点及奇异点附近的病态区域。
(l)机构的运动链要尽可能的短。完成同样的动作要求,应该优先选用机构构件数和运动副数少的机构,以简化其结构从而减轻重量、降低成本、减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差,运动链短有利于提高机构的刚度,减少振动。
(2)在运动副的选择上,优先选用低副。低副机构的运动元素加工方便,容易保证配合的精度以及有较高的承载能力。
(3)适当选择原动机,使机构有好的动力学性能。
并联机器人的尺度设计原则:
以往,我们在设计阶段为了确定机器人操作手机构的尺寸和确定机器人操作手在工作空间内部的位置和姿态时多数是靠经验和直觉。现在,为了开发出高精度、高速度和率的并联机器人,我们在机构的综合设计时要考虑到它的工作空间的体积和形状、奇异位形、输出的各向同性等条件。但是,在全局*的机构尺度综合设计中,顾全到上述的所有条件是十分困难的。国内外的学者提出了许多机构综合的标准,以便在满足的设计指标下,机构的性能达到*。由于并联机器人与串联机器人相比,工作空间小。因此为实现作业要求,在设计时要先确定能够满足性能指标的工作空间是至关重要的。
另外,在并联机构的设计过程中必须要考虑要避免构型奇异。与串联机器人不同的是,并联机器人不仅有运动学奇异,还有由构型所导致的构型奇异。即奇异区域通常都扩张到整个工作空间或一些显著的子空间,而且是实际操作中zui常用的区域。0.M给出了判定并联机构发生构型奇异的条件:
(l)如果动平台和定平台是相似的正多边形,则整个工作空间内雅戈比矩阵都是奇异的;
(2)如果动平台和定平台是相似的非正多边形,并且每一对相应的顶点通过一条连杆相连,则雅戈比矩阵在工作空间内的大部分区域都是奇异的。
这种设计上的奇异的存在,将使并联机器人由于无法平衡施加在动平台上的负载而不能工作。在构型奇异附近的区域,即使没有发生构型奇异,也有可能出现雅戈比矩阵条件数很大的情况,同样会导致运动和力的传递性能变的很差,我们称这种区域为病态条件区域。因此,进行并联机构尺度综合设计时必须考虑在满足工作空间要求、运动可传递性的要求以及负载能力要求的情况下,要避开构型奇异点及奇异点附近的病态区域。
关键词:机器人
全年征稿/资讯合作
联系邮箱:1271141964@qq.com
免责声明
- 凡本网注明"来源:智能制造网"的所有作品,版权均属于智能制造网,转载请必须注明智能制造网,https://www.gkzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。
- 企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
- 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
2025第十一届中国国际机电产品交易会 暨先进制造业博览会
展会城市:合肥市展会时间:2025-09-20