第9章 开式链机构.ppt

文档介绍：第9章开式链机构
开式链机构的特点及应用
开式链机构的结构分析
开式链机构的运动学
开式链机构特点及应用
开式运动链中末端构件的运动与闭式运动链中任何构件的运动相比,更为任意和复杂多样。
开式链机构的特点
开式运动链要成为有确定运动的机构,常要更多的原动机。
开式链机构的特点
机器人与传统自动机的区别:
机器人:
机器人的操作称为柔性自动化。
机器人是一种灵活的、万能的、具有多目的用途的自动化系统。易于调整来完成各种不同的劳动作业和智能动作,其中包括在变化之中及没有事先说明的情况下的作业。
传统自动机:
传统自动机的操作称为固定自动化。
由连杆机构、凸轮机构等所组成的传统自动机用于完成单一的重复的作业。
开式链机构的应用
利用开式运动链的特点,结合伺服控制和计算机的使用,开式链机构在各种机器人和机械手中得到了广泛的应用。
铆接机器人
本田公司机器人
多操作器协调工作
开式链机构的结构分析
9. 2. 1 操作器的组成
操作器是机器人的执行系统,是机器人握持工具或工件,完成各种运动和操作任务的机械部分。
本节以机器人操作器为例,介绍开式链机构的组成和结构.
组成:机身、臂部、腕部和手部(末端执行器)等。
操作器的白由度:等于操作器中各运动部件自由度的总和,F =  f i 。在确定操作器所有构件的位置时所必须给定的独立运动参数的数目。

操作器的主运动链通常是一个装在固定机架上的开式运动链。
操作器中的运动副仅包含单白由度的运动副——转动关节和移动关节。
操作器臂部的运动称为操作器的主运动,臂部各关节称为操作器的基本关节。

1. 臂部自由度组合
直线运动
回转运动

1. 臂部自由度组合
直线及回转运动(1)
直线及回转运动(2)
操作器的自由度
结论:
为了使操作器手部能够达到空间任一指定位置,通用的空间机器人操作器臂部应至少具有3个自由度。
为了使操作器手部能够达到平面任一指定位置,通用的平面机器人操作器得臂部应至少具有2个自由度。
操作器的自由度
腕部自由度:用来调整手部在空间的状态
为了使手爪在平面中能取得任意要求的姿态,在通用的平面机器人操作器中,其腕部应至少有1个转动关节。
手部运动的自由度一般不计入操作器的自由度数目中。
为了使手爪在空间能取得任意要求的姿态,在通用的空间机器人操作器中其腕部应至少有3个自由度。一般情况下,这3个关节为轴线互相垂直的转动关节。