焊接机器人结构改善平衡性技术研究
时间:2017-07-14
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工业机器人的平衡对工业机器人十分重要,平衡方式就决定了工业机器人的平衡特性。一般平衡方式有附加配种,弹簧,气缸,机械阻尼等,其中弹簧平衡具有结构简单、重量轻、调节使用方便的优点。弹簧平衡系统在平衡系统中非常常见,其平衡系统的原理是用弹簧产生的线性弹簧力,来平衡对机构中产生的非线性力。弹簧式平衡机构简单,但是平衡效果很好,平衡缸还有一定的缓冲作用。机器人平衡缸的使用,目的是为了使机器人的平衡达到最佳状态。当工业机器人产生了不同的重力矩时,根据弹簧的特性,其产生相应的弹性力矩。由于关节式机器人臂杆重心不通过其转轴,在工业机器人运动过程中,重心位置坐标也在变化,产生相应的不等的重力矩。弹簧平衡缸的基本原理是,通过弹簧支点的相对位置变化储存或施放能量从而平衡偏重力矩。当力矩完全平衡不了的时候,需要相应的电机进行平衡。
海外学者S. Manoochehri介绍了机器人机械手位置的影响因素。根据传统的力分析,以及机械手位置的特点,进行受力分析后,进行数学建模,然后进行优化。机械结构的优化方式一般有形状、尺寸等优化。力矩随着机器人的运动位置变化而变化,针对这种不完全平衡问题,本文进行了相关分析,并进行了建模与优化。M. Ceccarelli运用刚度进行优化的方法,C. M. Gosselin直接对机器人本体进行优化,本文的研究方法与此不同。本文优化的原理主要是,工业机器人建模后,设置相应的优化参数,弹簧力矩曲线尽量地趋近重力矩曲线。通过研究机器人弹簧式平衡缸平衡系统,分析优化了机器人平衡缸的关键参数,系统介绍了平衡缸参数的分析和优化方法,为平衡缸的设计提供了理论依据。
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焊接机器人若干优化技术研究
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