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关节式机器人/6轴机械手的设计

文章出处:博立斯人气:-发表时间:2016-10-10 00:00:00【
摘要 : 关节式机械手的每一个自由度是由其操作机的独立驱动关节来实现的。所以在应用中,关节和自由度在表达机械手的运动灵活性方面是意义相通的。又由于关节在实际构造上是由回转或移动的轴来完成的,所以又习惯称之为轴。因此,就有了6自由度、6关节或6轴机械手的命名方法。

  工业机械手臂是机械人技术领域中得到较广泛实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学诊治、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,准确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。


  关节式机械手的每一个自由度是由其操作机的独立驱动关节来实现的。所以在应用中,关节和自由度在表达机械手的运动灵活性方面是意义相通的。又由于关节在实际构造上是由回转或移动的轴来完成的,所以又习惯称之为轴。因此,就有了6自由度、6关节或6轴机械手的命名方法。


  六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高、结构紧凑、全密封型的多功能六轴垂直多关节机器人,应用面也较广泛。6轴机械手的操作有6个独立驱动的关节结构,能在其工作空间中实现抓取物件的任意位置和姿态。六轴机械手臂是利用x、y、z轴的旋转和移动进行操作的机械手。


  六轴关节式机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,常见的关节式6轴机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,关节一至关节四的驱动电机为空心结构,关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见,空心轴结构的电机一般较大。采用空心轴电机的优点是:6轴机械手的各种控制管线可以从电机中心直接穿过,无论关节轴怎么旋转,管线不会随着旋转,即使旋转,管线由于布置在旋转轴线上,所以具有极小的旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。对于6轴机器人的机械结构设计来说,管线布局是难点之一,怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线(六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等),使其不受关节轴旋转的影响,是一个值得深入考虑的问题。


  关节六轴机械手的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动。6轴机械手的优点是可以自由地实现三维空间的各种姿势,可以生成各种复杂形状的轨迹。相对机器人的安装面积.其动作范围很宽。缺点是结构刚度较低,动作的位置精度磨较低。它广泛应用于代替人完成装配作业、货物搬运、电弧焊接、喷涂、点焊接等作业场合。


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责任编辑:博立斯

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此文关键字:6轴机械手,关节式机器人,工业机械手,机械手臂
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