中文名 | KUKA機(jī)械臂 | 產(chǎn)????地 | 德國(guó) |
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學(xué)科領(lǐng)域 | 數(shù)學(xué) | 啟用日期 | 2016年5月1日 |
所屬類別 | 分析儀器 |
LBR iiwa 十分靈敏、順?lè)?、精確、靈活,其機(jī)械構(gòu)造和驅(qū)動(dòng)技術(shù)適用于工業(yè)行業(yè)。通過(guò)它可以將那些以前無(wú)法使用機(jī)器人的靈敏且復(fù)雜的裝配工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
最遠(yuǎn)可達(dá)距離800毫米,控制軸數(shù)7,位置重復(fù)度正負(fù)0.15mm,環(huán)境溫度5 °C to 45 °C, 有效載荷 7kg。
機(jī)械手與機(jī)械臂其實(shí)是大同小異的,可以理解為機(jī)械臂是機(jī)械手的一部分,就一手臂
機(jī)器人手臂上的微型步進(jìn)電機(jī)型號(hào)是faulhaber微型步進(jìn)電機(jī),最小外徑6mm。微型步進(jìn)電機(jī)是微機(jī)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵執(zhí)行部件。隨著電子技術(shù)和精密加工技術(shù)研究的深入,微電機(jī)正朝著微型化、多gmp16-050...
1、順序伸縮機(jī)構(gòu)--伸縮臂的各節(jié)臂以一定的先后次序逐節(jié)伸縮。2、同步伸縮機(jī)構(gòu)--伸縮臂的各節(jié)臂以相同的相對(duì)速度進(jìn)行伸縮。3、獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)--各節(jié)臂能獨(dú)立進(jìn)行伸縮的機(jī)構(gòu)。4、組合伸縮機(jī)構(gòu)--當(dāng)伸縮臂超過(guò)...
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秦皇島圖成玻璃技術(shù)有限公司 (1) 警告標(biāo)識(shí)的種類和意義 安裝、使用、維護(hù)、檢查之前,請(qǐng)熟讀和使用該手冊(cè)及其它附屬資料。 請(qǐng)?jiān)诖_認(rèn)設(shè)備知識(shí)、安全信息及注意事項(xiàng)后,開(kāi)始使用。 此手冊(cè)介紹了在操作或維修時(shí)有潛在危險(xiǎn)的危險(xiǎn)標(biāo)志。 這些標(biāo)志描述了工作時(shí)設(shè)備的 危險(xiǎn)等級(jí)以及相應(yīng)的預(yù)防措施。 術(shù) 語(yǔ) 符 號(hào) 描 述 危險(xiǎn)標(biāo)志 危險(xiǎn)標(biāo)志表示緊急危險(xiǎn)情況, 如果不能避免的話, 將會(huì) 引起死亡或嚴(yán)重傷害。 警告標(biāo)志 警告標(biāo)志表示有潛在的危險(xiǎn)情況,如果不能避免的話, 可能會(huì)引起死亡或嚴(yán)重傷害。 小心標(biāo)志 小心標(biāo)志表示有潛在危險(xiǎn)情況, 如果不能避免的話, 也 許會(huì)造成輕微或中度傷害。 注釋 NOTE 注釋是附加的信息短句, 為了增加或強(qiáng)調(diào)文章中的重點(diǎn) 部分。 另外,即使是記載在“注意”中的事項(xiàng),也有可能因情況不同而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。 標(biāo)有警告標(biāo)識(shí)的正文處均為重要內(nèi)容,請(qǐng)遵守。 讀完該手冊(cè)后,請(qǐng)將其保管在使用人任何
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課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題 目:智能車及裝配機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 2011年 10月 1 目錄 1.摘要···························································1 2.前言···························································1 3.方案論證·······················································1 4.硬件設(shè)計(jì)·······················································4 5.軟件設(shè)計(jì)·······················································5 6.修改建議··················
機(jī)器人系統(tǒng)是由視覺(jué)傳感器、機(jī)械臂系統(tǒng)及主控計(jì)算機(jī)組成,其中機(jī)械臂系統(tǒng)又包括模塊化機(jī)械臂和靈巧手兩部分。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建模型如圖1所示。
近年來(lái),隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用高速度、高精度、高負(fù)載自重比的機(jī)器人結(jié)構(gòu)受到工業(yè)和航空航天領(lǐng)域的關(guān)注。由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中關(guān)節(jié)和連桿的柔性效應(yīng)的增加,使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形從而使任務(wù)執(zhí)行的精度降低。所以,機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)柔性特征必須予以考慮,實(shí)現(xiàn)柔性機(jī)械臂高精度有效控制也必須考慮系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性。柔性機(jī)械臂是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),其動(dòng)力學(xué)方程具有非線性、強(qiáng)耦合、實(shí)變等特點(diǎn)。而進(jìn)行柔性臂動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究,其模型的建立是極其重要的。柔性機(jī)械臂不僅是一個(gè)剛?cè)狁詈系姆蔷€性系統(tǒng),而且也是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性與控制特性相互耦合即機(jī)電耦合的非線性系統(tǒng)。動(dòng)力學(xué)建模的目的是為控制系統(tǒng)描述及控制器設(shè)計(jì)提供依據(jù)。一般控制系統(tǒng)的描述(包括時(shí)域的狀態(tài)空間描述和頻域的傳遞函數(shù)描述)與傳感器/執(zhí)行器的定位,從執(zhí)行器到傳感器的信息傳遞以及機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)特性密切相關(guān)。
柔性機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)方程的建立主要是利用Lagrange方程和NeWton-Euler方程這兩個(gè)最具代表性的方程。另外比較常用的還有變分原理,虛位移原理以及Kane方程的方法。 而柔性體變形的描述是柔性機(jī)械臂系統(tǒng)建模與控制的基礎(chǔ)。因此因首先選擇一定的方式描述柔性體的變形,同時(shí)變形的描述與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的求解關(guān)系密切。
柔性體變形的描述主要有以下幾種:
1)有限元法;
2)有限段法;
3)模態(tài)綜合法;
4)集中質(zhì)量法。
無(wú)論是連續(xù)或離散的動(dòng)力學(xué)模型,其建模方法主要基于兩類基本方法:矢量力學(xué)法和分析力學(xué)法。應(yīng)用較廣泛同時(shí)也是比較成熟的是Newton-Euler公式、Lagrange方程、變分原理、虛位移原理和Kane方程。
對(duì)柔性機(jī)械臂的控制一般有如下方式:
1)剛性化處理。完全忽略結(jié)構(gòu)的彈性變形對(duì)結(jié)構(gòu)剛體運(yùn)動(dòng)的影響。例如為了避免過(guò)大的彈性變形破壞柔性機(jī)械臂的穩(wěn)定性和末端定位精度,NASA的遙控太空手運(yùn)動(dòng)的最大角速度為0.5deg/s。
2)前饋補(bǔ)償法。將機(jī)械臂柔性變形形成的機(jī)械振動(dòng)看成是對(duì)剛性運(yùn)動(dòng)的確定性干擾而采用前饋補(bǔ)償?shù)霓k法來(lái)抵消這種干擾。德國(guó)的Bernd Gebler研究了具有彈性桿和彈性關(guān)節(jié)的工業(yè)機(jī)器人的前饋控制。張鐵民研究了基于利用增加零點(diǎn)來(lái)消除系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)和系統(tǒng)不穩(wěn)定的方法,設(shè)計(jì)了具有時(shí)間延時(shí)的前饋控制器,和PID控制器比較起來(lái),可以更加明顯的消除系統(tǒng)的殘余振動(dòng)。Seering Warren P.等學(xué)者對(duì)前饋補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
3)加速度反饋控制。Khorrami FarShad和Jain Sandeep研究了利用末端加速度反饋控制柔性機(jī)械臂的末端軌跡控制問(wèn)題。
4)被動(dòng)阻尼控制。為降低柔性體相對(duì)彈性變形的影響 選用各種耗能或儲(chǔ)能材料設(shè)計(jì)臂的結(jié)構(gòu)以控制振動(dòng)。或者在柔性梁上采用阻尼減振器、阻尼材料、復(fù)合型阻尼金屬板、阻尼合金或用粘彈性大阻尼材料形成附加阻尼結(jié)構(gòu)均屬于被動(dòng)阻尼控制。近年來(lái),粘彈性大阻尼材料用于柔性機(jī)械臂的振動(dòng)控制已引起高度重視。Rossi Mauro和Wang David研究了柔性機(jī)器人的被動(dòng)控制問(wèn)題。
5)力反饋控制法。柔性機(jī)械臂振動(dòng)的力反饋控制實(shí)際上是基于逆動(dòng)力學(xué)分析的控制方法,即根據(jù)逆動(dòng)力學(xué)分析,通過(guò)臂末端的給定運(yùn)動(dòng)求得施加于驅(qū)動(dòng)端的力矩,并通過(guò)運(yùn)動(dòng)或力檢測(cè)對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行反饋補(bǔ)償。
6)自適應(yīng)控制。采用組合自適應(yīng)控制,將系統(tǒng)劃分成關(guān)節(jié)子系統(tǒng)和柔性子系統(tǒng)。利用參數(shù)線性化的方法設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制規(guī)則來(lái)辨識(shí)柔性機(jī)械臂的不確定性參數(shù)。對(duì)具有非線性和參數(shù)不確定性的柔性機(jī)械臂進(jìn)行了跟蹤控制器的設(shè)計(jì)。控制器的設(shè)計(jì)是依據(jù)Lyapunov方法的魯棒和自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)。通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換將系統(tǒng)分成兩個(gè)子系統(tǒng)。用自適應(yīng)控制和魯棒控制分別對(duì)兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行控制。
7)PID控制。PID控制器作為最受歡迎和最廣泛應(yīng)用的控制器,由于其簡(jiǎn)單、有效、實(shí)用,被普遍地用于剛性機(jī)械臂控制,常通過(guò)調(diào)整控制器增益構(gòu)成自校正PID控制器或與其它控制方法結(jié)合構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)以改善PID控制器性能。
8)變結(jié)構(gòu)控制。變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)是一種不連續(xù)的反饋控制系統(tǒng),其中滑模控制是最普遍的變結(jié)構(gòu)控制。其特點(diǎn):在切換面上,具有所謂的滑動(dòng)方式,在滑動(dòng)方式中系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化和擾動(dòng)保持不敏感,同時(shí),它的軌跡位于切換面上,滑動(dòng)現(xiàn)象并不依賴于系統(tǒng)參數(shù),具有穩(wěn)定的性質(zhì)。變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì),不需要機(jī)械臂精確的動(dòng)態(tài)模型,模型參數(shù)的邊界就足以構(gòu)造一個(gè)控制器。
9)模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。是一種語(yǔ)言控制器,可反映人在進(jìn)行控制活動(dòng)時(shí)的思維特點(diǎn)。其主要特點(diǎn)之一是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并不需要通常意義上的被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,而是需要操作者或?qū)<业慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)、操作數(shù)據(jù)等。
與剛性機(jī)械臂相比較,柔性機(jī)械臂具有結(jié)構(gòu)輕、載重/自重比高等特性,因而具有較低的能耗、較大的操作空間和很高的效率,其響應(yīng)快速而準(zhǔn)確,有著很多潛在的優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)、國(guó)防等應(yīng)用領(lǐng)域中占有十分重要的地位。隨著宇航業(yè)及機(jī)器人業(yè)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多地采用由若干個(gè)柔性構(gòu)件組成的多柔體系統(tǒng)。傳統(tǒng)的多剛體動(dòng)力學(xué)的分析方法及控制方法已不能滿足多柔體系統(tǒng)的動(dòng)力分析及控制的要求。柔性機(jī)械臂作為最簡(jiǎn)單的非平凡多柔體系統(tǒng),被廣泛地用作多柔體系統(tǒng)的研究模型。
歐洲機(jī)械臂簡(jiǎn)介
歐空局(ESA)在國(guó)際空間站俄羅斯部分安裝了一個(gè)歐洲機(jī)器人手臂(European Robotic Arm,ERA),該臂長(zhǎng)11m,具有7自由度,對(duì)稱結(jié)構(gòu),兩端各有一個(gè)手腕,利用兩個(gè)手腕可使機(jī)械臂在空間站上移動(dòng)。ERA主要用于在軌裝配和其他艙外服務(wù)。