码垛机器人不同载荷下各关节动力学仿真结果对比

码垛机器人不同载荷下各关节动力学仿真结果对比

根据实际码垛情况，其工作过程主要包括如下4个步骤:

1.从原点位置开始，水平和竖直丝杠螺母同时运动，当手爪运动到饲料袋出料停放处上方时水平运动停止，手爪在此过程中张开。

2.竖直丝杠螺母继续向下运动直到手爪到达饲料袋停放位置时停止。

3.闭合手爪，抓牢饲料袋。

4.竖直丝杠螺母往下运动，使手爪提升起饲料袋，提过饲料袋挡板高度时，腰部的转动与竖直和水平丝杠螺母运动同时进行，使饲料袋运动到托盘上方规定位置，打开手爪将饲料袋放下。

为了分析不同载荷对码垛机器人驱动关节力和力矩的影响程度，以6s为工作周期在相同的工作路径中，在1.6~4s分别对手部加载50kg和100kg比质量的载荷进行动力学仿真。但是在ADAMS中不能添加一个质量随时间突变的物体，考虑到这个问题，分别对无载荷、全程50kg载荷、全程100kg载荷三种情况进行仿真。

码垛机器人在全程无载荷情况下得到的水平丝杠推力(实线)、竖直丝杠推力(虚线)、腕部角速度、腕部角加速度、腰部角速度、腰部角加速度、水平丝杠速度、竖直丝杠速度、水平丝杠加速度、竖直丝杠加速度、手部转矩、腰部转矩曲线图如图3.5所示。

 

 

 

码垛机器人在全程50kg载荷情况下得到的水平丝杠推力(实线)、竖直丝杠推力(虚线)、腕部角速度、腕部角加速度、腰部角速度、腰部角加速度、水平丝杠速度、竖直丝杠速度、水平丝杠加速度、竖直丝杠加速度、手部转矩、腰部转矩曲线图如图3.6所示。

 

 

码垛机器人在全程100kg载荷情况下得到的水平丝杠推力(实线)、竖直丝杠推力(虚线)、腕部角速度、腕部角加速度、腰部角速度、腰部角加速度、水平丝杠速度、竖直丝杠速度、水平丝杠加速度、竖直丝杠加速度、手部转矩、腰部转矩曲线图如图3.7所示。

 

 

根据三组力和力矩曲线的变化趋势，整体的峰值及1.6~4s内的峰值等关键参数的比较。可以得出不同载荷对码垛机器人各驱动关节的影响情况，在两种不同的载荷下水平、竖直丝杠推力的最大值和最小值如表3.2~3.5所示: