机器人与数控技术:新型柔索并联机器人速度分析
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更新于2024-08-24
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"速度分析算例-机器人与数控" 是关于机器人技术和数控机床应用的讨论,涉及一种新型柔索并联机器人系统的研究与开发。在这个系统中,3台步进电机驱动3条柔索,而操作杆的压力由一台力矩电机控制,确保柔索拉力在一定范围内。此机器人机构具有独特的设计,包括虎克铰和球面副等关节,通过自由度计算确定其运动特性。
在详细内容中,主要讲解了以下几个关键知识点:
1. **柔索并联机器人系统**:由3台步进电机驱动3条柔索,通过控制电机来改变柔索的张力,从而驱动操作杆运动。这种设计减少了构件数量,并简化了机械结构。
2. **虎克铰**:这是一种允许两构件之间有相对转动的关节,每个虎克铰具有2个自由度,相当于轴线相交的两个转动副。在本例中,P点有三个虎克铰,为操作杆提供了多方向的运动能力。
3. **球面副**:允许两构件有3个独立的相对转动自由度,可以绕x、y、z轴转动。这种关节在需要复杂多向运动的场合非常有用。
4. **自由度计算**:机构自由度是确定机械系统运动可能性的关键。这里应用了Kutzbach-Grubler公式来计算机构的自由度。通过统计各个构件和运动副的数量及其对应的自由度,最终得出机构具有3个自由度,意味着操作杆的位置可以由3个参数确定。
5. **柔索驱动的特点和优点**:柔索驱动减少了构件数目,取消了传统连接方式,简化了机械结构。然而,它也需要在R处对杆PR施加力以保持柔索的适当拉力,这涉及到精细的控制系统设计。
6. **模糊控制MATLAB仿真**:虽然没有详细展开,但这是控制理论中的一个重要概念,可能在机器人系统的控制策略中扮演角色,通过MATLAB进行仿真实现复杂的控制算法。
7. **数控机床开发实例**:虽然主要关注的是机器人,但提到了数控机床,表明这种速度分析方法同样适用于数控设备的精度控制和运动规划。
8. **课外作业**:可能包含针对课程内容的实践问题,让学生深入理解和应用所学知识。
这个算例展示了机器人和数控技术在实际应用中的复杂性和灵活性,涉及到机械设计、运动学、动力学以及控制策略等多个领域。对于理解和设计这类系统,需要深入理解这些知识点,并具备相应的数学和编程技能。
2021-08-14 上传
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2021-07-25 上传
2023-07-14 上传
2023-06-03 上传
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琳琅破碎
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