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圖文詳解并聯機器人,你了解嗎?

并聯機器人早在20世紀的90年代就已嶄露頭角,現在更是工業機器人的新生代力量,廣泛應用在醫藥、電子等輕工業,本文就為大家介紹它的分類、應用領域等相關知識。



并聯機器人特點


并聯機構(Parallel Mechanism,簡稱PM),可以定義為動平臺和靜平臺(定平臺)通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯方式驅動的一種閉環機構。
其特點有:結構緊湊,剛度高,承載能力大;無累計誤差,精度高;占用空間小;速度快,運動性能佳,部件磨損小,壽命長。


并聯機器人結構圖



并聯構型分類


在并聯機器人機構體系中,有多種機構種類的劃分,按照自由度劃分,分為:

1. 二自由度并聯機構

在并聯機構領域,二自由度并聯機構的自由度最少,分為平面結構和球面結構兩大類,主要適用于平面或球面定位,應用領域大。


二自由度并聯機構Diamond機器人目前已規模化應用在電子、醫藥、食品等工業領域中,為包裝、移載等物流環節提供了高效、高質的保障。

2. 三自由度并聯機構



三自由度并聯機構種類較多,形式較復雜,一般有以下形式:平面三自由度并聯機構,如3-RRR機構,它們具有兩個移動和一個轉動;球面三自由度并聯機構,如3-UPS-1-S球面機構,該類機構的運動學正反解都很簡單,是一種應用很廣泛的三維移動空間機構;空間三自由度并聯機構,這類機構屬于欠秩機構,在工作空間內不同的點其運動形式不同是其最顯著的特點;還有一類是增加輔助桿件和運動副的空間機構。

3. 四自由度并聯機構



四自由度并聯機構大多不是完全并聯機構,不過可以擴大應用范圍,在三自由度并聯機構的基礎上增加一個轉動自由度,形成四自由度并聯機器人。

4. 五自由度并聯機構

國際上一直認為不存在全對稱五自由度并聯機器人機構。不過,非對稱五自由度并聯機器人機構比較容易綜合。Lee和Park在1999年提出一種結構復雜的雙層五自由度并聯機構;Jin等在2001年綜合出具有三個移動自由度和兩個轉動自由度的非對稱五自由度并聯機構。


5. 六自由度并聯機構


六自由度并聯機構是并聯機器人機構中的一大類,是國內外學者研究得最多的并聯機構,廣泛應用在飛行模擬器、六維力與力矩傳感器和并聯機床等領域。但這類機構有很多關鍵性技術沒有或沒有完全得到解決,比如其運動學正解、動力學模型的建立以及并聯機床的精度標定等。


應用領域


并聯機構多用于需要高剛度、高精度、高速度,無需大空間的場合,具體應用包括:

1. 食品、醫藥、電子、化工行業的分揀、搬運、裝箱等。



2. 模擬運動

如飛行員三維空間訓練模擬器;工程模擬器,如船用搖擺臺等;檢測產品在模擬的反復沖擊、振動下的運行可靠性;娛樂運動模擬臺。


波音737-400飛行模擬器

3. 并聯機床

4. 對接動作


航天器對接口

如宇宙飛船的空間對接;汽車裝配線上的車輪安裝;醫院中的假肢接骨。

5. 承載運動

如大扭矩螺栓緊固;短距離重物搬運。

6. 金屬切削加工

可應用于各類銑床、磨床、鉆床或點焊機、切割機。

7. 可用于測量機,用來作為其他機構的誤差補償器

8. 微操作機器人

用于微動機構或者微型機構

9. 機器人關節

可用作機器人的關節,如爬行機構、食品、醫藥包裝和移載機械手等。
并聯機器人在操作中具有重量輕、剛度高、速度快等等許多優勢,應用于許多不同領域,因此,了解一些它的相關知識,相信會對您有所幫助。



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