焊接機器人驅動器
由于焊接機器人大多采用伺服電動機驅動, 這里只介紹這類驅動器。工業(yè)機器人目前采用的 電動機驅動器可分為四類:
1) 步進電動機驅動器:它采用步進電動 機,特別是細分步進電動機為驅動源,液壓油缸焊接設備廠家,由于這類 系統(tǒng)一般都是開環(huán)控制,因此大多用于精度較低 的經(jīng)濟型工業(yè)機器人。
2) 直流電動機伺服系統(tǒng)驅動器:它采用直 流伺眼電動機系統(tǒng),由于它能實現(xiàn)位置、速度、 加速度三個閉環(huán)控制:相度高、變速范圍大、動 態(tài)性能好。因此,是較早期工業(yè)機器人的主要驅動方式
3) 交流電動機伺服系統(tǒng)軀動器:它采用交 流伺版電動機系統(tǒng),這種系統(tǒng)具有直流伺眼系統(tǒng) 的全部優(yōu)點,而且取消了換相電刷,不需要定期 更換電刷,大大延長了機器人的維修周期,因 此,是現(xiàn)在機器人主要的驅動方式。
4) 直接驅動電動機驅動器:這是近發(fā)展 的機器人驅動器,直接驅動電動機一觖有大于 1:10000的調(diào)速比,在低速下仍能輸出穩(wěn)定的功 率和高的動態(tài)品質(zhì),在機械手上可直接驅動關 節(jié),取消了減速機構,既簡化機構又提離效率, 是機器人驅動的發(fā)展方向,美國的Adapt機器人 是直接驅動機器人。







機器人工作原理
現(xiàn) 在 廣 泛 應 用 的 焊 接 機 器 人 都 屬 于 一 代 工業(yè) 機 器 人 , 它 的 基 本 工 作 原 理 是 示 教 再 現(xiàn) 。 示 教也 稱 導 引 ,油缸焊接, 即 由 用 戶 導 引 機 器 人 , 一 步 一 步 按 實際 任 務 操 作 一 遍 , 機 器 人 在 導 引 過 程 中 自 動 記 憶示 教 的 每 個 動 作 的 位 置 、 姿 態(tài) 、 運 動 參 數(shù) 、 工 藝參 數(shù) 等 , 并 自 動 生 成 一 個 連 續(xù) 執(zhí) 行 全 部 操 作 的 程序 。 完 成 示 教 后 , 只 需 給 機 器 人 一 個 啟 動 命 令 ,油缸焊接機,機 器 人 將 準確 地 按 示 教 動 作 , 一 步 一 步 完 成 全 部操 作 。 這 就 是 示 教 與 再 現(xiàn) 。

機 器 人 手 臂 運 動 學 中 有 兩 個 基 本 問 題 :
1 ) 對 給 定 機 械 臂 , 已 知 各 關 節(jié) 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 為 自 由 度 ;求 末 端 操 作 器 相 對 于 參 考 坐 標 系 的 位 迓 和 姿 態(tài) ,稱 之 為 運 動 學 正 問 題 。 在 機 器 人 示 教 過 程 中 , 機器 人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 正 問 題 運 算 。
2 ) 對 給 定 機 械 臂 , 已 知 末 端 操 作 器 在 參 考坐 標 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 態(tài) , 求 各 關 節(jié) 矢 量 , 稱之 為 運 動 學 逆 問 題 。 在 機 器 人 再 現(xiàn) 過 程 中 , 機 器人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 逆 問 題 運 算 , 將 角 矢量 分 解到 機 械 W各 關 節(jié) 。
運 動 學 正 問 題 的 運 算 都 采 用 D- H法 ,油缸焊接結構, 這 種方 法 采 用 4 x4 齊 次 變 換 矩 陣 來 描 述 兩 相 鄰 剛 體桿 件 的 空 間 關 系 ; 把 正 問 題 簡 化 為 尋 求 等 價 的 4x4 齊 次 變 換 矩 陣 。 逆 問 題 的 運 算 可 用 幾 種 方 法求 解 , 常 用 的 是 矩 陣 代 數(shù) 、 迭 代 或 幾 何 方 法 。
對 于 高 速 、 高 精 度 機 器 人 , 還 必 須 建 立 動 力學 模 型 , 由 于 目 前 通 用 的 工 業(yè) 機 器 人 ( 包 括 焊接 機 器 人 ) 極限運 動 速 度 都 在 3 m/ S內(nèi) 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 簡 單 的 動 力 學 控制.

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