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双臂SCARA型机器人C空间快速建立方法

双臂 SCARA型机器人是近几年开发出的一种新型机器人 ,它采用一个控制器同时控制 2只手臂 ,工作效率高 ,很适合于复杂装配。但在实际应用中双臂的协调和避碰是一个难点 ,它限制了双臂机器人的推广应用 ,因此双臂机器人的无碰撞运动规划是亟需解决的重要课题。双臂机器人运动规划研究方法可分为集中法与分解法。集中法以每个操作臂 C空间的笛卡儿积构成双臂机器人复合 C空间 ,在其中搜索左右臂的运动路径[1] 。分解法则规定主从臂 ,在规划出主臂的运动后根据主臂的运动轨迹确定从臂的运动 [2 ] 。在以往的研究中 ,学者们采用了各种不同的方法建立双臂机器人的 C空间。Erdmann M.与 Lozano-Perez T.[3] 将机器人关节臂的连杆建模为在平面内运动的多边形 ,主臂的连杆为障碍物多边形 ,从臂的连杆为规划物体。对于障碍物多边形的某一特定构型 ,考虑规划物体与其相互接触但并不重叠时的一系列构型 ,通过研究 2多边形接触状态发...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机械科学与技术》1999年01期
机械科学与技术

双臂SCARA型机器人C空间快速建立算法

引 言双臂机器人是近二年新近研制出的一种新型机器人,双臂机器人的应用可大大增强机器人对复杂装配任务的适应性,同时可大大提高工作空间的利用率,但随之而来的是双臂机器人无碰撞运动规划问题。目前关于无碰撞运动规划问题,几种常用的研究方法是:T.Lozano-Pérez[1、2]等人提出的C空间法,O.Khatib[3]等人提出的人工势力场法,熊有伦等人[4] 提出的J函数法等。上述几种方法的研究大都集中在单操作臂或移动机器人相对固定障碍物的无碰撞运动规划。在我们关于双臂机器人无碰撞运动规划问题的研究中,机器人的主、从臂同时运动,故而从臂是相对于一个运动着的障碍物作运动规划,比起单臂机器人相对固定障碍物的运动规划难度大。反映在算法上,双臂机器人的C空间是时变的,需随时间的推移重复建立,故而从臂C空间的快速建立对于双臂机器人无碰撞运动规划也就显得格外重要了。本文是在作者“双臂机器人无碰撞运动规划研究”[5]一文的基础上,对SCARA型操作...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子世界》2017年06期
电子世界

基于SCARA机械手的手眼标定

·76·0引言工业机械手自从上个世纪诞生以来,凭借着其一体化的运动解决方案使其能够广泛应用于多种复杂的工业环境。国内工业机械手的应用案例则以汽车工业和电子工业为主,当然其他行业也在逐渐尝试采用机械手来代替人工,从而达到最大程度节省劳动资源,提高产品良品率的目的。工业机械手以多运动轨迹和高精度见长,配合搭载工业相机和PC主机,形成整套手眼系统,可以根据不同产品的型号进行相应的执行坐标调整。在整个处理过程中首先通过图像处理手段获取目标的图像坐标,然后经由标定结果转换到机械手坐标系,最终根据该坐标对目标进行抓取或是其他操作。鉴于此,本文根据SCARA机械手的工作特性,提出了一种简化了的手眼标定方法,能够有效的使图像坐标系和机械手基坐标系之间建立对应关系。1手眼模型目前主要的手眼标定方法中主要是将整个标定过程通过一组闭环的转换矩阵来求解出相机坐标系到机器人基坐标系的转换矩阵camHbase以及工具坐标系到标定板坐标系的转换矩阵toolH...  (本文共2页) 阅读全文>>

《机电一体化》2017年03期
机电一体化

SCARA机器人设计、仿真及优化

*0引言SCARA(selective compliance assembly robotarm)机器人又称平面关节型机器人,是一种圆柱坐标型的工业机器人,与一般的关节型机器人相比,在平面上具有很好的灵活性,而在竖直方向上具有很高的刚性[1]。SCARA机器人有4个关节,其中包括3个旋转关节和1个移动关节。3个旋转关节轴线相互平行,在平面内进行定位和定向;移动关节用于完成机器人末端件在垂直平面内的运动。与其他种类机器人相比,SCARA机器人结构轻便、响应快,操作空间小,灵活性高,广泛应用于自动装配、搬运等工作场合[2]。本文研究对象为作者所在实验室设计的一种用于搬运作业的SCARA机器人,其末端负载为50kg,相比一般用于装配或者电子产品工业的SCARA机器人负载较大,因此对机器人本体动力学性能要求较高:既要保证机器人作业过程中满足启停冲击,又要保证机器人本体的强度和刚度,确保作业过程中变形量不会超出设计精度范围。为满足上述性能...  (本文共6页) 阅读全文>>

《煤矿机械》2015年09期
煤矿机械

基于SCARA机器人的凸轮机构设计

0前言械手臂的选择中,SCARA机器人被广泛认可。SCARA机器人由于其关节较少,运动灵活,常被用于一些装配任务中。但在许多精度要求不高、速度不快的场合,运用SCARA机器人成本过高。凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,并且结构简单、紧凑,在自动机械和自动控制装置中广泛应用,它的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律。为实现以凸轮-连杆机构完成SCARA机器人的工作特性,以SCARA机器人的工作路径为参考,运用3个凸轮分别仿真SCARA机器人的小臂、大臂和滚珠丝杆(见图1)。首先通过Solid Works的草图功能对凸轮进行空间布局,再运用图解法实现3个凸轮轮廓的设计。图解法简便、直观,但作图误差较大,只能用于低速或不重要的场合。本文运用Solid Works成功实现对2个凸轮的联动设计,设计完成的凸轮机构末端的运动轨迹和SCARA机器人运动轨迹基本一致。1 SCARA机器人与凸轮机构图1所...  (本文共3页) 阅读全文>>

《洛阳理工学院学报(自然科学版)》2013年04期
洛阳理工学院学报(自然科学版)

基于ADAMS的SCARA机器人峰值力矩分析

如何确定电机与减速器型号及各轴的运动参数,是机器人设计过程中一个非常重要的技术环节[1],只有精确地确定了机器人本体设计中的各项动力参数的匹配,才能快速、准确地开发机器人本体,提高机器人性能。直接通过动力学方程求解,是非常复杂的,近来更多的研究采用A DAMS来解决这类问题[2-4]。机器人所处的惯性空间是一个3n(n为关节数)维空间,其边界由几何空间的活动范围、速度空间的活动范围、加速度空间的活动范围限定。理论上机器人的任何一个关节在其惯性空间的任何一个位置上,都可能以某一允许的速度和加速度出现。一些特殊情况下的可通过特定的路径来搜索关节峰值力矩[5-6],对于整个惯性空间来说,搜索到的可能是局部峰值力矩。为搜索全局范围内的峰值力矩,必须在惯性空间内穷举所有可能的实验点,即进行无路径搜索,最终求取机器人关节的力矩极限值[7]。本研究中S CARA机器人具有四自由度,是一种通用工业机器人[8],用于生产线搬取零件和装配工作,具有...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机器人技术与应用》2005年05期
机器人技术与应用

SCARA机器人——依然快捷和可靠

从日本最初发明机器人到现在已经超过四十年了,但是SCARA(平面关节型)机器人仍然被认为是自动加工生产中不可或缺的元素。在各种自动机械手臂的选择中,SCARA是被广泛认可的。由于它的速度、成本效率、可靠性和在工作过程中的小轨迹,使它在很多的工作中(主要是那些点对点的运动)仍然是最好的机器人,比如分配、装载、包装、安放以及装配和码跺等。近年来,其有效载重能力的提高,对智能系统更好地整合以及末端感应器种类的增加等因素都很好地扩展了SCARA机器人的应用。同时,六轴机器人也更加快速和低廉,并且能够取代一些以前由SCARA机器人所做的工作。一些曾经使用过这些机器人的公司现在都开始采用一些别的简单的机械了,因为对他们而言,这些机械可能更加适合于一些特定的应用。“SCARA机器人现在依然还是有很大的需求”,Denso机器人技术公司的销售部门经理BrianJones说。DensoRobotics针对(丰田公司)Toyota开发了许多的机器人,...  (本文共3页) 阅读全文>>