运用RGRR-Ⅰ构造5RP混联机器人手臂的构型研究.pdfVIP

· 杌械研究与应用 ·2015年第4期(第28卷，总第138期) 研究与分析 运用 RGRR—I构造 5RP混联机器人手臂的构型研究 顾若波，刘勇兰，姜 铭 (南通科技职业学院，江苏 南通 2260oo) 摘 要：传统的串联结构的关节式机器人手臂存在在刚度低的缺点。并联双 自由度转动机构RGRR—I刚度高，且有 着工作空间／机构尺寸比大、活动构件少、制造容易等一系列优点。基于关节式机器人手臂的工作要求，运用并联双 自 由度转动机构RGRR—I构造出实现绕XYZ三个直线运动坐标移动，两个运动轴坐标回转的混联五轴联动机器人手 臂，并分析其工作机理，建立起有关模型。该研究也为其他混联机器人手臂的设计研究提供 了借鉴。 关键词：混联 ；机器人手臂 ；刚度；自由度 中图分类号：TP215 文献标志码 ：A 文章编号：1007—4414(2015)04-0099—03 ArchitecturalResearch on5RP HybridRobotArm BasedOilRGRR—I GU Ruo-bo，LIUYong-lan，JIANG Ming (NantongScienceandTechnologyCollege，NantongJiangsu 226000，China) Abstract：Thetypicalseriesmachinetoolshavethedisadvantageoflowstiffness．whiletheRGRR—Ihasthecharacteristics ofhighstiffness，andtheadvantagesoffewermovingparts，biggercomparisonofworkspacetodimension，easymanufacturing， etc．Basedontherequirementsofhybridmachinetool，thehybridmachinetoolwhichcantravelsalongtheaxisofXYZ and rotatewithtwoxaisofrevolutionisresearched，anditsworkingprincipleisalsoanalyzedtosetupthemode1．Thestudyalso providesthereferenceofdesignandmanufacturingtootherhybridmachinetools． Keywords：hybrid；robotam 1；stiffness；degreeof~eedom 0 引 言 机器人手臂的进一步深入研究及运用打下了基础 ，也 关节式机器人手臂动作灵活 ¨J，工作空间大，广 为其它并联、混联机构的构型研究提供的借鉴。 泛运用于工业机器人 。但是 目前关节式机器人手 1 RGRR—I并联双 自由度机构原理 臂大多是多 自由度的串联结构 J，工作时承受很大 如图1所示为 RGRR—I并联双 自由度转动机构 弯矩和扭矩，不容易获得高的结构刚度 ；另外各环 (简称 RGRR--I)简图，构件 0为机架，圆锥齿轮 1 节变形量相迭加，手臂不易获得高的精度，在一定程 (中心轮)和圆锥齿轮2(行星轮)在啮合于K点，圆 度上影响了机器人手臂的似人效果 。 锥齿轮 1与圆锥齿轮2的回转轴心线相交于 0点， 并联机构由于其机构刚度强、承载能力大、位置 圆锥齿轮 1的运动输入控制圆锥齿轮2绕着其 自身 精度高等优点L6]，并联机构的出现弥补了串联机构 轴线的旋转，幅度为0。～360。；系杆 3的运动输入控 刚度差、精度低的不足，使得机构结构刚性差、机构动 制圆锥齿轮 2绕着系杆