龙源期刊?/p>
http://www.qikan.com.cn
基于
Adams
的三自由?/p>
Delta
机械手的?/p>
动学仿真分析
作者:伍经?/p>
徐世?/p>
王鹏
宋婷?/p>
来源:《软件?/p>
2017
年第
06
?/p>
引言
机器人技术发展给传统的工业带来了巨大的变化,大大的提高了社会生产力水平。现代工
业生产中运用的工业机器人大致可以分为串联工业机器人和并联工业机器人和混联工业机器
人。最典型的并联机器人?/p>
Delta
机器人,它是?/p>
R.Clavel
博士?/p>
1985
年提出的。其中,三自
由度?/p>
Delta
并联机械手具有刚度大,承载能力强、重量轻、体积小、定位精确、效率高等特
点,在包装、分拣、轻量搬运等生产工序中得到广泛应用。现如今为适应越来越苛刻的产品?/p>
量要求,大幅度提高企业效率,国内外各大机器人制造厂商分别制造出各自?/p>
Delta
机器人?/p>
Delta
并联机器人呈现出高速高精、灵活性等方向的发展趋?/p>
[
。但值得指出的是,尽管近些年
来不断涌现出结构特点鲜明的并联机器人样机,但与串联机构的产业化水平相比,并联机械?/p>
还存在较大差距。究其根本原因,控制层面研究成果的缺乏很大程度上影响了并联机械手的工
作性能,阻碍和限制了该类机械手在工业中的前景。目前对
Delta
机械手在轨迹规划、控制策
略方面还不够成熟导致机械手运动过程出现剧烈震动,使得机械手的使用寿命降低,增加企?/p>
成本。通过对运动轨迹和路径合理规划,可以提高机械手的效率、稳定性、可靠性,延长使用
的寿命。因此本文采用改进修正梯形加速度的方法在笛卡尔坐标系下进行轨迹规划、采用虚?/p>
样机
ADAMS
软件进行运动仿真获得结论?/p>
1Delta
机械手运动学
1.1Delta
机械手的数学模型
Delta
机械手有三个平动自由度,建立数学模型如图
1
所示,分别以等边三角形
AClC2C3
中心
O
?/p>
AAlA2A3
中心
0
建立静平台坐标系
O-XYZ
和动平台坐标?/p>
o-xyz
。其中,
x
轴沿着
主动?/p>
C1B1
方向建立?/p>
z
轴与静平台垂直并指向上,
Y
轴的方向根据右手定则确定。动平台
坐标系的建立同理。机械手的主要参数有主动臂长度,从动臂长度为,静平台外接圆半径为
R
,即动平台外接圆半径为相互之间夹角为
e=120°
,静平台与主动臂之间的夹角。对于并联机
器人,位置逆解即为已知机构末端运动位置情况下,求解主动臂所需转动的角度?/p>
1.2 Delta
机械手逆解分析
根据
1.1
小节建立的静平台坐标系,获得静平台与主动臂之间关?/p>
Ci
位置矢量为: