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機(jī)器人手臂的典型機(jī)構(gòu)解析

一般機(jī)器人手臂有3個(gè)自由度,即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降 (或俯仰)運(yùn)動(dòng)。手臂回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過機(jī)座的立柱實(shí)現(xiàn)的,立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。手臂的 3 個(gè)自由度,可以有不同的運(yùn)動(dòng) (自由度)組合,通常可以將其設(shè)計(jì)成如圖的五種形式。

關(guān)節(jié)型

如圖(d)所示,關(guān)節(jié)型又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)型,這種機(jī)器人的手臂與人體上肢類似,其前三個(gè)關(guān)節(jié)都是回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),這種機(jī)器人一般由立柱和大小臂組成,立柱與六臂同形成肩關(guān)節(jié),大臂與小臂間形成肘關(guān)節(jié),可使大臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)θ1和使大管作俯仰擺動(dòng)θ2,小臂作俯仰擺動(dòng)θ3。其特點(diǎn)是工作空間范圍大,動(dòng)作靈活,通用性強(qiáng),能抓取靠近機(jī)座的物體。

平面關(guān)節(jié)型

采用兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié);兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)控制前后、左右運(yùn)動(dòng),而移動(dòng)關(guān)節(jié)則實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng),具工作空間的軌跡圖形,它的縱截面為矩形的回轉(zhuǎn)體,縱截面高為移動(dòng)關(guān)節(jié)的行程長(zhǎng),兩回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的大小決定回轉(zhuǎn)體橫截面的大小、形狀、這種形式又稱為SCARA機(jī)器人。 

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