图解-工业机器人的手臂与手腕

一、工业机器人的手臂

手臂是操作机中的主要运动部件,它用来支承手腕和手部,并用来调整手部在空间的位置。

手臂一般有三个自由度,即手臂的伸缩、回转和升降 (或俯仰)运动。 手臂的直线运动可通过液压缸或汽缸驱动来实现,也可以通过齿轮齿条、滚珠丝杠、 直线电动机等来实现。回转运动的实现方法很多,例如蜗轮蜗杆式、齿轮齿条式、链轮链 条式,以及谐波齿轮传动装置等。

手臂不仅承受被抓取工件的重量,还承受末端执行器、手腕和手臂自身重量。 图2-2所示为 PUMA 型工业机器人的手臂传动机构。

其大、小臂是用高强度铝合金 材料制成的薄臂框形结构,各运动都采用齿轮传动。

驱动大臂的传动机构如图2-2 (a)所 示,大臂1的驱动电动机7安置在臂的后端,兼起配重平衡作用,运动经电动机轴上的小 锥齿轮6、大锥齿轮5和一对圆柱齿轮2、3驱动大臂轴转动。驱动小臂17的传动机构如 图2-2 (b)所示,驱动装置安装于大臂10的框形臂架,驱动电动机11也置于大臂后端, 经驱动轴12,锥齿轮9、8,圆柱齿轮14、15,驱动小臂轴转动。回转机座的回转运动则 由伺服电动机24经齿轮23、22、21和19驱动,如图2-2 (c)所示。图中偏心套4、13、 16及20用来调整齿轮传动间隙。

二、工业机器人的手腕

  1. 腕部的作用 工业机器人手腕是手臂和手部的连接部件,起支承手部和改变手部姿态的作用。机器 人一般具有六个自由度才能使手部达到目标位置和处于期望的姿态,手腕上的自由度主要 实现所期望的姿态。
  2. 手腕的自由度 为了使手部能处于空间任意方向,要求腕部能实现对空间三个坐标轴 X、Y、Z的转 动,即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度,如图2-3所示。通常把手腕的翻转称为 Roll, 用 R表示;把手腕的俯仰称为 Pitch,用 P 表示;把手腕的偏转称为 Yaw,用 Y 表示。 图2-3 (d)所示手腕即可实现 RPY 运动。

手腕按自由度数目可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕等。 (1)单自由度手腕 单自由度手腕如图2-4所示。其中,图2-4 (a)所示为一种回转 (roll)关节,它使 手臂纵轴线和手腕关节轴线构成共轴线形式,这种 R 关节旋转角度大,可达360°以上; 图2-4 (b)、图2-4 (c)所示为一种弯曲 (bend)关节,也称 B关节,关节轴线与前、后 两个连接件的轴线相垂直。这种 B 关节因为受到结构上的干涉,旋转角度小,方向角大 大受限。图2-4 (d)所示为移动 (translate)关节,也称 T 关节。

(2)二自由度手腕

二自由度手腕如图2-5所示。二自由度手腕可以是由一个R关节和一个B关节组成的 12 工业机器人应用与编程技术 BR手腕 [图2-5 (a)],也可以是由两个 B关节组成的 BB手腕 [图2-5 (b)]。但是不能 由两个 RR关节组成 RR手腕,因为两个 R关节共轴线,所以退化了一个自由度,实际只 构成单自由度手腕 [图2-5 (c)]。二自由度手腕中最常用的是 BR手腕。

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2017-11-01

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏机器之心

更偏好白人男性?Science新研究证明人工智能也能学会偏见

选自Science 机器之心编译 参与:吴攀、晏奇 至少从口号上来说,我们一直在追求「人人平等」,但我们也都清楚我们离这一目标还相去甚远,部分原因是因为世界并不...

3688
来自专栏数据派THU

怎样判断漂亮女孩是不是单身的?

不解风情的死理性派们在情感生活中不免会遇到这样悲催的一幕:偶然间遇到一位心仪的漂亮女孩,从此日思夜想,废寝忘食,开始了漫长的暗恋之旅。

3421
来自专栏AI科技大本营的专栏

谷歌大脑深度学习从入门到精通视频课程[10.5]:自然语言处理——语言模型

AI100 已经引入 Hugo Larochelle 教授的深度学习课程,会在公众号中推送,并且对视频中的 PPT 进行讲解。课后,我们会设计一系列的问题来巩...

31812
来自专栏大数据文摘

视觉研究的前世今生(上)

2716
来自专栏AI科技大本营的专栏

谷歌大脑深度学习从入门到精通视频课程[8.8]:稀疏编码——特征提取

AI100 已经引入 Hugo Larochelle 教授的深度学习课程,会在公众号中推送,并且对视频中的 PPT 进行讲解。课后,我们会设计一系列的问题来巩...

3915
来自专栏PPV课数据科学社区

一条通往数据科学家的必经之路!

经常有人问我“要成为数据挖掘工程师或者数据科学家应该读什么书?”类似的问题。下面是一份建议书单,同时也是成为数据科学家的指南,当然,这不包括取得合适大学学位的要...

3566
来自专栏量化投资与机器学习

CTA和商品指数的收益来源是什么?【CTA系列一】

量化投资与机器学习 为中国的量化投资事业贡献一份我们的力量! 分享一篇近期看到的文章来自 University of Illinois Urbana-Champ...

43314
来自专栏AI2ML人工智能to机器学习

机器学习平台的优化器 (平台篇)

机器学习的开源平台越来越多了, 绝大部分平台都是牛人读博期间的产物 (所以大家一定要珍惜读博能做开发的日子)。 先说一下, 主流平台也分工业和研究, 大体这...

1200
来自专栏量子位

当,程序员突然想画画,AI+机器人就该登场了

但,理想和现实之间,可能远隔千山。比方,你其实没有创作的灵感。以及,你其实没有把灵感实现出来的基本技能。

1083
来自专栏DT数据侠

扒完社交网络关系才明白,《权力的游戏》凭什么是神作

“Valar Morghuli,凡人皆有一死。” “没错,但那是‘凡人’。会数据的,都不是凡人。” ——DT君

1280

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券