克拉维尔delta机器人的动态平衡论文 大学论文.doc

克拉维尔Delta机器人的动态平衡 窗体顶端 窗体底端 窗体顶端 窗体底端 窗体顶端 窗体顶端 摘要 但是由于大的加速度，振动降低的准确度和性能。常见的技术以减少震动，如阻尼或，由于其特定的结构，力矩平衡窗体底端 窗体底端 简介窗体顶端 自从80年代雷蒙德克拉韦尔机器人机器人能够在相对较大的工作空间内高循环速度工作。 窗体底端 窗体顶端 窗体顶端 其。为了抑制这些振动，经常机器人减少振动的一般方法是动态平衡[5].机构这样设计移动链接和平台作用在环境（振动力和）的反应力和被消除，因为静态平衡（）是动态平衡的一个子集，该机构可在任何位置被保持静止，而无需或锁。窗体顶端 所知，没有文献已经提出了关于机器人的动态平衡。由于不力平衡机器人，它是不适用的于动态。窗体顶端 动平衡通常是由移动来实现的。，容易导致质量[8,9,10,11]。本文的目的是展示机器人如何利用其特殊结构，。首先力平衡将。 窗体底端 窗体顶端 平衡 如果其线性动量任何运动是恒定的[9]。，机器人的线性动量必须恒定和为零。 窗体底端 窗体顶端 图1力平衡机器人（一）受电弓和 （二）通过使用和其他 （三）（四）（专利申请中）窗体顶端 窗体顶端 在图1a中，。附加由线表示，并且为了清楚起见，不绘制。机器人省略图附加的复杂性图1c示出了每一个是单独平衡和由每个平衡平台的质量的三分之一的解决方案。图1d示出了一个解决方案，其中具有的三分之一平台质量每个与一个平衡。 窗体底端 窗体底端 窗体顶端 图2由于其特殊结构，机器人，。 窗体顶端 图3一）质量位置参数二）。 窗体底端 窗体顶端 由于机器人的平台任何方向旋转，图1d的可以简化图2所示的配置。这里一条作为一个受电弓可以平衡平台和到其他两条的平台的链路的质量。相当于图 1b中，另外两个可以在到基座。因此，机器人有三个和。 图机器人的的位置可以写成的位置可写成 窗体顶端 图4）驱动角度和角度定义b）。 窗体顶端 和变换矩阵 窗体顶端 向量确定相对于如图4所示的全局参照系（X，Y，Z）被定义相对于所述平台和角度的中心平台的COM的位置。 和 窗体顶端 和变换矩阵的 窗体顶端 由于方程（3），，向量平台的尺寸。另外质量可以用来迫使均衡所有平台和附连到2和3的平台的链路的质量的部分的质量。然后可以单独地评估每个获得力平衡的条件。窗体顶端 窗体顶端 。1/5的连杆的长度。结果表明比平衡质量超过初始质量的4.4倍。为了比较，15.59（）2.94（）。1/5的连杆的长度，并且图1b和1d中的受电弓和图2中的受电弓是相同的。为了更少的附加质量，图1d的配置是有利的，但是它的复杂性要高于图2配置。 窗体底端 窗体底端 窗体顶端 表1图2的力配置的数值。 力平衡时的参数 窗体顶端 图5;、和的; 和相交 窗体顶端 窗体顶端 ，。对于机器人有关于所有三个全球轴X，Y，Z轴的角动量。（速度方面不）窗体顶端 然而，一个的主动驱动惯性（例如惯性盘）平衡所有的角动量。附加的致动器，使得力平衡机构的角动量与主动驱动惯性的角动量一起导致成[7]。平面2-RRR并联机器人技术已被证明于高速高精度组合[6]。窗体顶端 。这些主动驱动惯性可以安装在机器人任何地方。。如何控制主动驱动惯性是窗体顶端 讨论窗体顶端 端部执行器的自由的额外不包括在分析中具有可变长度的连接在和平台之间包括在力平衡条件方程（4-5）。因此，主轴的部分的质量可以被平台，因此。对于这一点， 窗体顶端 另外，也可以图2的结构平衡的有效负载。从公式（3）得出有效负载相对于该平台的位置是重要。有效载荷的值则可以简单地包括在平台（在使用主轴的情况下）可以由三个主动驱动惯性平衡。主轴，有效负载必须窗体顶端 因为有效载荷可以包括，图2的力平衡的配置可以被用于平衡。，它可以外科医生的手的最小任何方向上移动。相对于[1]，平衡机器人的力具有性能不依赖于方向的优点。基座可旋转到垂直，仍保持平衡。另外，窗体顶端 结论窗体顶端 本文介绍和机器人平台的动态负载所有的振动通过平衡。一个新的配置，因为它的特殊结构，机器人三个两个。因为平台具有仅平移运动这是可能的。平台的尺寸和质量分布不影响力的平衡的条件。端部执行器的自由的主轴可以包括在力平衡。包括主轴和有效载荷的机器人力矩平衡，