基于刚度椭球模型工业机器人姿态与抑制振动效果的研究

该研究以新松SR6C型工业机器人为对象,研究在加工过程中调整工业机器人的姿态对抑制加工系统的振动作用。通过理论分析,获得工业机器人不同姿态的刚度性能。根据机械臂刚度椭球模型,衡量加工刚度大小。利用工业机器人磨削工件实验,验证了刚度椭球半轴长、机械臂加工的刚度和加工系统振动之间的关系,为研究工业机器人加工产品过程中降低振动提供了参考依据。

6R工业机器人刚度分析

针对6R工业机器人,在机器人连杆刚性的假设下,推导了机器人柔度矩阵。分析柔度矩阵将其划分为四个子矩阵:力—位移柔度矩阵、力—角位移柔度矩阵、力矩—位移柔度矩阵、力矩—角位移柔度矩阵。在非奇异位姿下,单独考虑力矢量(或力矩矢量)对末端线位移(或角位移)的影响,研究使末端产生单位变形时需要在末端施加的作用力,提出机器人力—位移、力—角位移、力矩—位移、力矩—角位移‘刚度椭球’,来表述机器人末端的刚度特性,为机器人刚度研究提供了一种新思路。最后以库卡Kr360机器人为例进行计算。计算表明对于Kr360机器人,在末端作用力矢量、力矩矢量在同一数量级时,可忽略力矩矢量对末端的作用效果。

基于Stewart构型的六维力/力矩传感器刚柔度性能研究

刚柔度是传感器的基本特性,是在工作空间中定量衡量其性能与结构参数间关系的重要指标。应用并联机器人机构学理论,对基于Stewart结构六维力传感器的性能指标进行理论推导,定义并分析了其刚度和柔度性能指标,为六维力传感器的优化设计和工程应用提供理论基础。