潔凈機(jī)械手手臂柔順度計算方法

摘 要：該文以SCARA型手臂作為研究對象，構(gòu)建軸承受力計算模型，利用赫茲接觸理論計算負(fù)載引起的軸承變形量。將結(jié)果與手臂有限元分析結(jié)果疊加，最終求出機(jī)械手手臂柔順度。通過實(shí)驗(yàn)值和理論計算值對比，計算值誤差僅為3%，計算方法滿足機(jī)械手手臂柔順度產(chǎn)品開發(fā)需要。

關(guān)鍵詞：軸承變形量 SCARA型機(jī)器人 手臂柔順度

中圖分類號：TP241文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0215-01

隨著科技進(jìn)步和社會發(fā)展，搬運(yùn)的負(fù)載越來越大，只有設(shè)計出更大負(fù)載能力的機(jī)械手，才能在國際高端市場占有一定立足之地。

許多單位和學(xué)者對機(jī)械手手臂柔順度展開了研究。常治斌在長臂機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除考慮強(qiáng)度問題外，還要考慮剛度問題，即機(jī)械手在抓起工件后，手臂受力會產(chǎn)生變形[1]。要使機(jī)械手滿足位置精度要求，必須控制機(jī)械手手臂在受力后的變形值，使它在允許范圍內(nèi)。采用梁單元的有限元法，著重介紹了截面尺寸不同的長臂機(jī)構(gòu)手手臂的靜、動態(tài)特性分析程序設(shè)計及計算實(shí)例。林異捷等人對全液壓鉛殘極板移載機(jī)械手提升手臂裝置進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析[2]。通過對移載機(jī)械手提升機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模并實(shí)現(xiàn)簡化，采用正向運(yùn)動學(xué)和逆向運(yùn)動學(xué)的分析方法，建立起支撐桿的位移、速度、加速度與對應(yīng)液壓缸的位移、速度、加速度之間的關(guān)系。通過仿真軟件對所得的運(yùn)動學(xué)方程進(jìn)行了驗(yàn)證，提高最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用所得到的研究結(jié)果，可以為移載機(jī)械手的動力學(xué)分析、運(yùn)動軌跡規(guī)劃和控制系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)的設(shè)計提供重要依據(jù)。……