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并联机器人机构的种类有哪些?
机器人,机构,自由度并联机器人机构的种类有哪些?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
1999年,ABB开始销售Delta机器人。直到其专利在2012年解禁后,国内的机器人企业才开始生产并销售Delta机器人。ABB也成为了现在国际上做delta机器人最成熟的公司,目前国内出货量比较多的厂商有阿童木机器人、勃肯特机器人、李群自动化等。
Delta机器人是最经典的少自由度机器人,也是在实际工业中应用最广泛的一种并联机器人。三自由度Delta机器人由三条支链组成,其关键之处在于使用了平行四边形结构,可以保证末端执行器的姿态。
Delta机器人
Delta机器人的最大优势是速度快,业内勃肯特的高速并联机器人标准节拍已达到433次/min,超过了国外品牌,可见Delta机器人很适合用于抓取搬运小重量物体,所以被大规模应用于食品、医药、3C等领域。
不仅如此,在传统Delta机器人的基础上,还有许多变种,在保留其高速的情况下,给予机器人更多的自由度,以满足工程需要。
(1)在机器人的定平台中心加一个UPU支链,使其变成一个四支链四自由度的机器人,增加了一个垂直于动平台的转动。
(2)在动平台上增加一个小转动电机等,从而增加机器人的自由度,其在自由度上与上一种变种机器人相同。
(3)Adept Quattro机器人,在Delta机器人三支链基础上增加一个支链,使其变成四驱动三自由度的冗余机器人,与同类型机器人相比,其高效率可节省23%的能耗,同时速度在delta的基础上还可以大大增加。
(4)Delta机器人还可以将其提供驱动的转动副变为移动副,移动副可以与动平台形成不同的角度,分别为移动副与动平台平行、移动副与动平台成任意角度、移动副与动平台垂直。其中前两者仍然用于搬运抓取,而后者常用于3D打印机。
(5)此外,在将驱动关节改成移动副的基础上,三条移动副还可以设计为不对称的形状,将三条移动副轴线设计为三条平行的直线,也是Delta机器人的变种之一。
3、特殊结构类机器人
(1)灵巧眼
灵巧眼机器人具有三自由度,其动平台可以做三维转动。该机器人共有三条支链,每条支链有两个杆、三个转动副,机器人的所有转动副的轴线会交于一点。基于此特点,动平台只会绕此点做三自由度转动运动。
由于灵巧眼机器人特有的运动学和工作空间的特点,常被应用于机器人眼球、卫星天线、机器人肩关节、腕关节等场合。
(2)五杆机器人
五杆机器人是最简单的并联机器人,具有两个自由度,可以在平面上做二维移动,通常与平行四边形机构配合使用,以保证末端执行器的姿态不变。在实际工业应用中,主要应用于食品、医药、3C等领域的搬运。
事实上,在民用领域,被大规模应用的并联机器人只有Delta机器人和五杆机器人,而Delta机器人基本成为了并联机器人的代名词。即使扩展到航空航天和军事领域,比较常用的并联机器人也只能再加上Stewart机器人。
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