『壹』 什麼是冗餘機械臂
冗餘(rong yu)的意思就是多餘,網路里對這個詞第二層含義的解釋為:人為增加的內重復部分,其目容的是用來對原本的單一部分進行備份,以達到增強其安全性的目的。機械臂不用解釋。建議你網路搜索下圖片,或許能幫助你更好的理解。
『貳』 二自由度並聯機械手的正反解
圖片在哪?
『叄』 二自由度機械手怎麼工作
只可以進行一平面運動,一轉一平移或兩轉動,
『肆』 二自由度平面關節機械手動力學方程主要包括哪些項
而不影響均方根誤差.1測試誤差的基本概念在任何測試過程中,不僅會影響多次重復測量的平均值。對於工程測量,實際上系統誤差並非都能在測試前就完全消除,為了能得到與被測量相應精度的測試結果;傳統四坐標加工機床工藝范圍較窄。參考文獻 1孫迪生。測量臂是通過安裝在各關節上的感測器來測量各關節的相對運動; x0———真值,而五坐標加工機床價格十分昂貴且速度較低,即 △x= x- x0 式中,則往往需要受很大的力才能運動、重量輕,通過安裝在測量機構上的感測器測得廣義坐標參量。 2,則此時碼盤的實際解析度為m實=0:一種是已知測量值的誤差,指出測試結果的可靠程度。因此它不僅會改變隨機誤差的分布位置,一般是在測試前就存在;自由度.3間接測量的誤差間接測量的誤差是在直接測量誤差的基礎上進行的: 1)採用較高的配合精度。當測量機構位置正解求解速度滿足實時控制要求時,Δ應在20μm以內,碼盤的解析度最高可提高20倍,即已知自變數的誤差求函數的誤差,應盡量使機構體積小.255×10-5rad:測量.2測試誤差的基本類型 1)按誤差的數學表達式劃分———絕對誤差與相對誤差;感測器,整機裝配誤差及機器人的安裝誤差,從而提高機床的位置測量精度,王炎編著·機器人控制技術·機械工業出版社 2成大先主編·機械設計圖紙(第5卷)·化學工業出版社 3馬春峰主編·機器人機構學·機械工業出版社 4楊欣榮。Δ= Δ12+(Δ2+Δ3)2 根據測量要求;20μm 即所選用的碼盤能夠滿足測量的精度要求。尤其是該系統誤差還隱藏在隨機誤差之中,則碼盤3和2 所能引起的最大誤差為Δ3+Δ2.364×10-6m=13。在三自由度串聯機構中都採用轉動副則運動很靈活,然後再對校正後的數據計算其測量結果及測量誤差,要盡量做到以下幾點,只有解決了這一問題、漸變誤差。間接測量結果的求法就是直接把測得的各參量的算術平均值代如函數關系式、Y,控制系統的誤差等。它只引起隨機誤差分布曲線在位置上的平移,尤其是靠近機座的運動副更是如此,必須正確估算出測試誤差。因此,求各直接測量的參數所允許的最大誤差;並聯機床; 4)按使用條件劃分———基本誤差與附加誤差,碼盤2所引起的誤差為Δ2。若存在顯著的變值系統誤差,在每個轉動關節處安裝一精密碼盤以測量相鄰兩桿間夾角變化,二是信號的輸出方式:三自由度測量臂的測量對象為沿X.3 Δ=13、承載比大.000251/。因此,當輸出信號為正弦時,凌玉華:△x———測試誤差,並始終由以固定規律在測試系統中發生較顯著影響的個別或少數誤差因素所造成;20=1,該問題屬於機器人運動學的正問題、隨機誤差與粗大誤差,或在測量結果中給予校正.6 Δ3=1,從而引起測量儀每個轉動關節處相鄰兩桿間夾角變化.255×10-5×0,須設法消除其產生原因,機構臃腫,而機械繫統造成的誤差在測量時進行標定消除。其中真值為被測量本身所具有的真實大小。定值系統誤差僅影響多次重復測量的平均值。基於上述思想建立的並聯機床位置測量系統可部分排除機床切削力變形和運動副間隙等誤差。根據測量需要。另外,測試的結果就不可能絕對准確。設碼盤3所引起的誤差為Δ3,才可能進一步設法予以消除或校正,即已知函數的誤差求自變數的誤差,那麼由這些含有誤差的直接測量結果計算出來的結果也必然含有誤差; 5)按被測量速度劃分———靜態誤差與動態誤差,無論採用多麼完善的測試方法和多麼精確的測試裝置。 2精度分析影響機器人機構精度的主要原因有機械零件,從而實現對其位置的測量。既然直接測量結果不可避免的產生誤差.000251rad,該三自由度測量臂所選用的碼盤為25 000線的FLA系列的碼盤,以便從產生原因上予以消除,若採用移動副,還有溫度,結構剛度好。測量儀由一個三自由度串聯機構組成。關鍵詞。當被測機床運動平台位置改變時,而必須通過一些能直接測量的物理量按一定公式計算求得,都不可避免的會產生測試誤差; 2)採用高精度的檢測感測器, 在各測得數據中給以校正,即僅對運動部件進行位置跟蹤與測量,最大不得超過 50μm; x———測得值,在設計串聯機構的測量臂時。然而,且由於串聯鏈誤差累積不利於提高精度、位置精度高且結構緊湊的並聯機構引起了機床學者的注意; 3)按誤差出現的規律劃分———系統誤差,或求出該變值系統誤差的規律,從而誕生了並聯機床.6)2 Δ2=1,另一種是給定間接測量值的誤差,經運動學建模即可得到運動平台的位置顯示解.255×10-5×0,並且還具有固定規律,即可求得間接測量的結果,只要求滿足精度要求,難於實現任意加面加工,而且會按固定規律影響其每個殘差及均方根誤差,求間接測量的誤差、Z三個坐標軸的平動、部件的製造誤差。 2.364μm<。因此,對機床性能要求越來越高;精度 1應用實例現代工業的迅猛發展,而在測量中還可能存在某些較顯著的系統誤差,某種測試方法和某台量儀的系統誤差,而不影響其分布規律和實際分布范圍、力等的作用使操作機桿件產生的變形,並不要求計算每次測量的具體誤差值。為了提高精度,測量儀末端件隨運動平台一起運動: Δ12=(1,只考慮碼盤的精度即可。對於變值系統誤差。 3)對各種誤差進行合理補償;位姿, 而不是偶然的波動變化。通常均應在測試之前分析和實驗確定其影響規律。若使系統誤差減小至相當於其隨機誤差的大小時,又影響其實際分布范圍; 2)按誤差的來源劃分———工具誤差與方法誤差,在滿足測量機構剛度要求的前提下。系統誤差有定值和變值兩種。其末端件通過介面元件與機器人運動執行機構連接,測角位移用碼盤,傳動機構的誤差,一是碼盤的刻線精度。碼盤的精度取決於兩方面,則三碼盤引起的總誤差,由精密碼盤測出的各相對轉角變化信號經計數卡進入計算機處理軟體,則m =2π25000= 0,可不必對系統誤差進行單獨處理.255×10-5×0。提出一種採用附加測量機構直接實時測量運動平台位置精度的方法,楊秀蓮編·機械手理論及應用·中國鐵道出版社 6濮良貴;信號。 2。某些物理量不能直接測量。間接測量中常有兩種問題,它們對測試數據的影響各不相同,當運動平台運動時帶動測量機構運動, 其中。精度分析時。傳統機床採用串聯機構層疊嵌套.4系統誤差的發現與消除在一定的測試條件下,因此,由於它對每個測量數據的影響在大小和方向上各不相同,即會使其殘差不具有相消性。若碼盤1所引起的誤差為Δ1,廉迎戰編著·現代測控技術技術與智能儀器 ·湖南科學技術出版社 5陸祥生,而統一作為隨機誤差處理,如測直線位移用光柵,通過運動學正解程序即可實時顯示被測運動部件當前位置量。測試誤差是指測得值與真值之間的差。設碼盤的最小解析度為m。於是。 2。其基本思想是根據運動平台的運動特性在固定平台和運動平台之間增設附加測量機構,並且也使其分布規律發生畸變,所以關鍵問題在於如何發現測試數據中是否存在系統誤差,從而間接實現對末端執行器的位置測量。這些誤差的測定及補償在實際中是十分必要的,則可利用該反饋信息對該機床進行實時精度補償和控制三自由度機械手測量臂的應用實例與精度分析摘要
『伍』 畢業設計關於兩指機械手設計方案
加分發給你,先給你個頭看看目錄
摘要 1
第一章 機械手設計任務書 1
1.1畢業設計目的 1
1.2本課題的內容和要求 2
第二章 抓取機構設計 4
2.1手部設計計算 4
2.2腕部設計計算 7
2.3臂伸縮機構設計 8
第三章 液壓系統原理設計及草圖 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部擺動液壓迴路 12
3.3小臂伸縮缸液壓迴路 13
3.4總體系統圖 14
第四章 機身機座的結構設計 15
4.1電機的選擇 16
4.2減速器的選擇 17
4.3螺柱的設計與校核 17
第五章 機械手的定位與平穩性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影響平穩性和定位精度的因素 19
5.3機械手運動的緩沖裝置 20
第六章 機械手的控制 21
第七章 機械手的組成與分類 22
7.1機械手組成 22
7.2機械手分類 24
第八章 機械手Solidworks三維造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的繪制 30
畢業設計感想 35
參考資料 36
送料機械手設計及Solidworks運動模擬
摘要
本課題是為普通車床配套而設計的上料機械手。工業機械手是工業生產的必然產物,它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備,對實現工業生產自動化,推動工業生產的進一步發展起著重要作用。因而具有強大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。實踐證明,工業機械手可以代替人手的繁重勞動,顯著減輕工人的勞動強度,改善勞動條件,提高勞動生產率和自動化水平。工業生產中經常出現的笨重工件的搬運和長期頻繁、單調的操作,採用機械手是有效的。此外,它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作,更顯示其優越性,有著廣闊的發展前途。
本課題通過應用AutoCAD 技術對機械手進行結構設計和液壓傳動原理設計,運用Solidworks技術對上料機械手進行三維實體造型,並進行了運動模擬,使其能將基本的運動更具體的展現在人們面前。它能實行自動上料運動;在安裝工件時,將工件送入卡盤中的夾緊運動等。上料機械手的運動速度是按著滿足生產率的要求來設定。
關鍵字 機械手,AutoCAD,Solidworks 。
第一章 機械手設計任務書
1.1畢業設計目的
畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最後一個極為重要的實踐性教學環節,是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。
其主要目的:
培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力,拓寬和深化學生的知識。
培養學生樹立正確的設計思想,設計構思和創新思維,掌握工程設計的一般程序規范和方法。
培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標准等手冊、圖冊工具書進行設計計算,數據處理,編寫技術文件等方面的工作能力。
培養學生進行調查研究,面向實際,面向生產,向工人和技術人員學習的基本工作態度,工作作風和工作方法。
1.2本課題的內容和要求
(一、)原始數據及資料
(1、)原始數據:
生產綱領:100000件(兩班制生產)
自由度(四個自由度)
臂轉動180º
臂上下運動 500mm
臂伸長(收縮)500mm
手部轉動 ±180º
(2、)設計要求:
a、上料機械手結構設計圖、裝配圖、各主要零件圖(一套)
b、液壓原理圖(一張)
c、機械手三維造型
d、動作模擬模擬
e、設計計算說明書(一份)
(3、)技術要求
主要參數的確定:
a、坐標形式:直角坐標系
b、臂的運動行程:伸縮運動500mm,回轉運動180º。
c、運動速度:使生產率滿足生產綱領的要求即可。
d、控制方式:起止設定位置。
e、定位精度:±0.5mm。
f、手指握力:392N
g、驅動方式:液壓驅動。
(二、)料槽形式及分析動作要求
( 1、)料槽形式
由於工件的形狀屬於小型回轉體,此種形狀的零件通常採用自重輸送的輸料槽,如圖1.1所示,該裝置結構簡單,不需要其它動力源和特殊裝置,所以本課題採用此種輸料槽。
圖1.1機械手安裝簡易圖
(2、)動作要求分析如圖1.2所示
動作一:送 料
動作二:預夾緊
動作三:手臂上升
動作四:手臂旋轉
動作五:小臂伸長
動作六:手腕旋轉
預夾緊
手臂上升
手臂旋轉
小臂伸長
手腕旋轉
手臂轉回
圖1.2 要求分析
第二章 抓取機構設計
2.1手部設計計算
一、對手部設計的要求
1、有適當的夾緊力
手部在工作時,應具有適當的夾緊力,以保證夾持穩定可靠,變形小,且不損壞工件的已加工表面。對於剛性很差的工件夾緊力大小應該設計得可以調節,對於笨重的工件應考慮採用自鎖安全裝置。
2、有足夠的開閉范圍
夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時,一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手部手指開閉范圍,可用開閉角和手指夾緊端長度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關,如工件的形狀和尺寸,手指的形狀和尺寸,一般來說,如工作環境許可,開閉范圍大一些較好,如圖2.1所示。
圖2.1 機械手開閉示例簡圖
3、力求結構簡單,重量輕,體積小
手部處於腕部的最前端,工作時運動狀態多變,其結構,重量和體積直接影響整個機械手的結構,抓重,定位精度,運動速度等性能。因此,在設計手部時,必須力求結構簡單,重量輕,體積小。
4、手指應有一定的強度和剛度
5、其它要求
因此送料,夾緊機械手,根據工件的形狀,採用最常用的外卡式兩指鉗爪,夾緊方式用常閉史彈簧夾緊,松開時,用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單,製造方便。
二、拉緊裝置原理
如圖2.2所示【4】:油缸右腔停止進油時,彈簧力夾緊工件,油缸右腔進油時松開工件。
圖2.2 油缸示意圖
1、右腔推力為
FP=(π/4)D²P (2.1)
=(π/4)0.5²2510³
=4908.7N
2、根據鉗爪夾持的方位,查出當量夾緊力計算公式為:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′ (2.2)
其中 N′=498N=392N,帶入公式2.2得:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′
=(2150/50)(cos30º)²392
=1764N
則實際加緊力為 F1實際=PK1K2/η (2.3)
=17641.51.1/0.85=3424N
經圓整F1=3500N
3、計算手部活塞桿行程長L,即
L=(D/2)tgψ (2.4)
=25×tg30º
=23.1mm
經圓整取l=25mm
4、確定「V」型鉗爪的L、β。
取L/Rcp=3 (2.5)
式中: Rcp=P/4=200/4=50 (2.6)
由公式(2.5)(2.6)得:L=3×Rcp=150
取「V」型鉗口的夾角2α=120º,則偏轉角β按最佳偏轉角來確定,
查表得:
β=22º39′
5、機械運動范圍(速度)【1】
(1)伸縮運動 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
(2)上升運動 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
(3)下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
(4)回轉Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驅動活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv (2.7)
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作壓強
P= F1/S (2.8)
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部設計計算
腕部是聯結手部和臂部的部件,腕部運動主要用來改變被夾物體的方位,它動作靈活,轉動慣性小。本課題腕部具有回轉這一個自由度,可採用具有一個活動度的回轉缸驅動的腕部結構。
要求:回轉±90º
角速度W=45º/s
以最大負荷計算:
當工件處於水平位置時,擺動缸的工件扭矩最大,採用估演算法,工件重10kg,長度l=650mm。如圖2.3所示。
1、計算扭矩M1〖4〗
設重力集中於離手指中心200mm處,即扭矩M1為:
M1=F×S (2.9)
=10×9.8×0.2=19.6(N·M)
F
S
F
圖2.3 腕部受力簡圖
2、油缸(伸縮)及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
帶入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9(N·M)
3、擺動缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300(N)(估算值)
S=20mm (估算值)
M摩=F摩×S=6(N·M)
4、擺動缸的總摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 (2.10)
=30.5(N·M)
5.由公式
T=P×b(ΦA1²-Φmm²)×106/8 (2.11)
其中: b—葉片密度,這里取b=3cm;
ΦA1—擺動缸內徑, 這里取ΦA1=10cm;
Φmm—轉軸直徑, 這里取Φmm=3cm。
所以代入(2.11)公式
P=8T/b(ΦA1²-Φmm²)×106
=8×30.5/0.03×(0.1²-0.03²)×106
=0.89Mpa
又因為
W=8Q/(ΦA1²-Φmm²)b
所以
Q=W(ΦA1²-Φmm²)b/8
=(π/4)(0.1²-0.03²)×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸縮機構設計
手臂是機械手的主要執行部件。它的作用是支撐腕部和手部,並帶動它們在空間運動。
臂部運動的目的,一般是把手部送達空間運動范圍內的任意點上,從臂部的受力情況看,它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動、靜載荷,而且自身運動又較多,故受力較復雜。
機械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。
手臂的伸縮速度為200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量,公式(2.7)得:【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作壓力,公式(2.8) 得:〖4〗
P=F/S (2.12)
式中:F——取工件重和手臂活動部件總重,估算 F=10+20=30kg, F摩=1000N。
所以代入公式(2.12)得:
P=(F+ F摩)/S
=(30×9.8+1000)/π×40²
=0.26Mpa
3、繪制機構工作參數表如圖2.4所示:
圖2.4機構工作參數表
4、由初步計算選液壓泵〖4〗
所需液壓最高壓力
P=1.78Mpa
所需液壓最大流量
Q=1000ml/s
選取CB-D型液壓泵(齒輪泵)
此泵工作壓力為10Mpa,轉速為1800r/min,工作流量Q在32—70ml/r之間,可以滿足需要。
5、驗算腕部擺動缸:
T=PD(ΦA1²-Φmm²)ηm×106/8 (2.13)
W=8θηv/(ΦA1²-Φmm²)b (2.14)
式中:Ηm—機械效率取: 0.85~0.9
Ηv—容積效率取: 0.7~0.95
所以代入公式(2.13)得:
T=0.89×0.03×(0.1²-0.03²)×0.85×106/8
=25.8(N·M)
T<M=30.5(N·M)
代入公式(2.14)得:
W=(8×27×10-6)×0.85/(0.1²-0.03²)×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此,取腕部回轉油缸工作壓力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圓整其他缸的數值:
手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液壓系統原理設計及草圖
3.1手部抓取缸
圖 3.1手部抓取缸液壓原理圖〖7〗
1、手部抓取缸液壓原理圖如圖3.1所示
2、泵的供油壓力P取10Mpa,流量Q取系統所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此,需裝圖3.1中所示的調速閥,流量定為7.2L/min,工作壓力P=2Mpa。
採用:
YF-B10B溢流閥
2FRM5-20/102調速閥
23E1-10B二位三通閥
『陸』 機械手臂 自由度是什麼意思
在三維空間中,我們總共分6個自由度,分別是X、Y、Z三個方向的移動和繞XYZ三個軸的轉動。
『柒』 什麼是機械手臂
1、機械手復臂是指能模仿人手和臂的某制些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。
2、機械手臂是最早出現的工業機器人,也是最早出現的現代機器人,它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。