连续3R斜交非球型手腕的设计与运动学分析

针对机器人手腕结构类型和轿车喷涂作业要求,提出一种中空结构的斜交非球型3R手腕的概念设计.手腕外壳由两段变径管和一个法兰构成,内部是由中空的锥齿轮、直齿轮和轴组成3个机械传动链;手腕整体结构紧凑,灵活度大,能实现三维空间内的任意姿态;同时用矩阵分析的方法对这种手腕进行了运动学建模和工作空间分析,并用ADAMS软件进行了运动学仿真,仿真结果和理论计算值一致,表明手腕的结构设计方案可行.

斜交非球型3R手腕的诱导运动分析与仿真

对6R串联型喷涂机器人斜交非球型手腕的诱导运动进行了详细的理论分析,找出了诱导运动对手腕运动学和动力学性能的影响规律,重点探讨了诱导运动对驱动电机造成的负载叠加现象,并用ADAMS软件进行了动力学仿真,最后选定手腕的3个驱动电机。该方法对具有诱导运动的机械结构动力系统设计具有重要的指导意义。

斜交非球型3R手腕全参数误差辨识与仿真

基于D-H(Denavit-Hartenberg)参数运动学模型,根据斜交非球型3R手腕的结构特征和工作原理,建立了该手腕的全参数误差辨识模型,并进行了计算机仿真。仿真结果表明:全参数误差辨识模型的辨识精度可达到3.780 42×10-4mm,完全能够满足喷涂机器人的工作精度要求,证明全参数误差辨识模型的正确性。

斜交非球型3R手腕全参数误差建模与标定实验研究

根据连续3R斜交非球型手腕的结构特征和工作原理,以D-H参数模型为理论依据,建立该手腕的运动学模型和全参数误差辨识模型,并用美国FARO公司生产的Xi型三维激光跟踪仪对手腕几何参数进行标定试验。经标定补偿后,连续3R斜交非球型手腕单轴方向定位精度可达到0.09mm,空间位置定位精度可达到0.104mm,完全可以满足喷涂机器人的工作精度要求。