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轴承锻造自动化车床机械手
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六自由度机械手的工作原理介绍

发布日期: 2021-01-15 14:08
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  六自由度串联机械手由6个转动关节组成,使用建模方法建立六自由度机械手运动学坐标系(为参考坐标系),假设机械手由一系列关节和连杆组成。这些机械手的关节可能是滑动(线性)的或旋转(转动)的,一旦将连杆的坐标系确定,可以得到了相应的连杆参数,直接可以推导出运动学的方程式。
 
自动锻造轴承机械手
 
  六自由度机械臂有底盘(腰)、大臂、中臂、小臂、手腕旋转,手腕的俯和仰六个自由度,在手腕顶部则通过手爪机构实现对于负载目标的抓取。六自由度机械手作为模拟工业机械手动作的原型机,因此不要求具有较重的负载能力,但对抓取动作精度有较高要求,因此驱动方式选用了直流伺服电机,即腰部回旋、大臂、中臂、小臂动作以及腕部的俯仰动作均采用舵机,手爪机构的开合驱动也通过一台舵机来驱动。为了进一步提高机械手抓取动作的定位精度,进一步为机械手设计了光电检测定位系统。
 
  六自由度机械手控制程序首先控制转盘舵机在0到180°范围内来回扫描,当第一个光电传感器检查到物体(传感器传回一个低电平)时,舵机减缓旋转速度,进行对物体的精确定位。当扫描到物体后,机械臂向前运动,等待测距传感器返回AD值比较匹配,此时即定位到物体具体位置。机械手张开夹取物体,并放到指定位置。然后单片机软件复位,恢复到扫描状态,等待下一次检测。
 
  为了进一步提高机械手在复杂工作环境中抓取物体的准确度,采用光电传感器构建伺服跟踪控制系统进行抓取定位,所设计的控制系统能使得机械手运动轨迹平滑、稳定和精确。从而能确保机械手在危险、陌生的工作环境中正常工作,更能大大提高自动化生产线的生产效率,降低危险场所人身事故的发生。
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