基于数值模拟技术的SCARA机器人本体设计与优化

SCARA机器人被广泛应用于制造业,要求其重量轻、精度高、刚度大、动作迅速。利用数值模拟技术对SCARA机器人进行结构和电机参数优化设计。首先利用仿真分析软件Radioss分析SCARA机器人极限载荷下的静刚度;然后利用Optistruct软件对SCARA机器人进行结构轻量化设计,根据优化结果调整SCARA机器人第一臂结构;最后利用Adams软件对优化后的SCARA机器人进行虚拟样机仿真,获得其最优的电机和减速机参数,为SCARA机器人电机选型提供依据。     

一种新型工业机器人设计及运动仿真分析

针对传统SCARA机器人和六关节机器人运动范围不足和成本高等缺点,提出了一种新型工业机器人结构,同时结合SCARA和六关节机器人的优点,将SCARA机器人末端升降结构设置在新型工业机器人的第二关节部,用来增加机器人运动空间。另外,利用导轨保持机器人运行刚性,保证机器人运行精度。最后利用Motion软件对新型工业机器人进行运动学仿真,得出机器人运动扭矩图,为机器人伺服电机、减速机选型以及样机生产提供参考依据。     

基于遗传算法的直驱SCARA机器人臂长优化设计

由于选择顺应性装配机器手臂（selective compliance assembly robot arm,简称SCARA）机器人关节驱动链过长,无法满足电子芯片等制造行业高速、高精度的要求,因此提出了一种直驱SCARA机器人,其特点是结构简单、消除了中间传动环节,代替了传统的伺服电机加减速器驱动的方式。同时,针对直驱关节转矩脉动较大、影响机器人端部稳定性的问题,提出了一种优化和设计思路,对于机器人的整体结构和参数进行了优化。在确定了SCARA机器人最大运动范围之后,分别建立了速度评价函数和刚度评价函数,以速度、刚度性能函数为适应性函数,采用多目标遗传算法对臂长进行优化。臂长优化前后的实验对比显示,优化前关节联合速度最大为3.9 m/s,优化后关节联合速度最大为4.6 m/s,有较大的提升。通过仿真发现：在末端载荷相同的情况下,优化后的形变量更小;优化前重复定位精度为±0.010 5 mm,较之传统SCARA机器人的重复定位精度已有一定提升,优化后重复定位精度进一步提高为±0.009 mm。仿真与实验结果证明,遗传算法优化有效解决了SCARA机器人端部稳定性问题,能明显提升机器人关节运...     

单臂SCARA真空手运动学建模与仿真

由于SCARA机器人水平运动方向上柔性高,而垂直运动方向刚度强,被广泛应用于搬运作业。针对单臂SCARA真空手运动学建模问题,建立了基于robot工具箱的机械臂仿真实验平台。单臂SCARA机器人具有3个自由度,可实现水平、圆周和垂直运动。首先利用MDH法对其运动过程进行了仿真,从正解、反解两个方面对模型进行了运动学描述。然后验证了正、逆运动学求解SCARA机械手模型的正确性。最后提出了一种几何运动学建模的方法,简化了运动学计算过程的复杂性。经仿真平台实验结果表明,该仿真平台系统能够有效的模拟实际现场的运动状态。     

双SCARA机器人运动学及奇异性分析

提出了一种可用于微小零部件装配作业的新的双SCARA并联机器人,该机器人有三个自由度:两个平动和一个转动。建立了双SCARA并联机器人的运动学正解模型,推导出了可用于奇异位形判别的机构雅可比矩阵。在给定几何参数的前提下,根据机器人雅可比矩阵的行列式数值是否为零对该平面并联机器人进行了奇异性分析,在Mathematica9.0中编制了奇异性分析程序,利用关节变量得到了反映机器人奇异位形的奇异性曲面。研究为该并联机器人的轨迹规划,机构优化以及工作空间优化提供了技术基础。     

双SCARA异型插件机控制系统研究

针对目前多机器人的异型插件机控制复杂、成本高的问题,提出并设计了一种双SCARA机器人异型插件机控制系统,分别从硬件和软件两个方面进行了研究。首先,对该控制系统的载体及硬件核心——工业PC机的结构进行了介绍;其次,设计了一种基于动态系统法的无碰运动轨迹生成器,作为软件算法的核心;最后,对双SCARA异型插件机的控制流程进行了分析,并提供了双SCARA异型插件机控制系统的实例仿真。通过仿真实验,证实该控制系统是可行有效的。     

按钮自动化装配生产线程序设计研究

以DLDS-1504工业机器人技术应用实训系统为硬件平台,详细设计了SCARA机器人程序、主站PLC程序、触摸屏程序和视觉系统校准内容等。这些程序能够完成按钮底座、按钮盖自动化装配和分颜色入库功能,以程序设计过程能够为工业机器人系统集成控制程序设计提供参考。     

贴合市场 迎接挑战——访中达电通运动控制产品处应用主任李光友

<正>2015年1月22日,台达于其桃园研发中心发布自有品牌SCARA工业机器人,开启智能自动化新局面。日前,本刊记者就SCARA工业机器人及其他相关问题,对中达电通机电事业部运动控制产品开发处应用主任李光友先生进行了采访。据悉,首度在台湾发布的SCARA工业机器人DRS40L系列已成功导入马达转子产线制程,根据厂区     

Renishaw测头在SCARA工业机器人上的应用

论述加装Renishaw OMP40测头在SCARA型工业机器人的应用原理及可行性,提出了将Renishaw测头在SCARA型工业机器人上用于测量的新方法.开发了SCARA机器人的测量功能,实现了测量自动化.     

高速轻型SCARA机器人的机械结构及控制系统研究进展

为了满足小型工业产品高速、精确、稳定的抓取、装配等使用要求,SCARA机器人应运而生。首先从SCARA机器人构型原理出发,分别从驱动布置方式、零部件优化以及动力学分析等角度,详细地阐述SCARA机器人本体的研究现状,然后从SCARA机器人的控制策略出发,分别从运动学分析、参数辨识以及控制方法等角度,阐述SCARA机器人控制系统的发展趋势,并且指出未来SCARA机器人的发展需要解决的一些关键问题。     

基于有限元的摆动臂优化设计

随着工业机器人技术飞速发展,其在电动汽车装配领域应用越来越广泛,但也逐渐暴露出一些问题,如工业机器人质量重、结构复杂等,因此相关研究人员提出将有限元方法应用到机器人优化设计中。在Ansys Workbench中使用Shape Optimization模块对六自由度工业机器人摆动臂进行了优化设计,分别从质量、应力和变形三个方面对优化前后模型进行了对比分析,将数值模拟的方法应用到了优化设计领域,优化结果对工业机器人设计和改进工作具有重要的借鉴意义。     

台达亮相CIIF201

<正>本次工博会,台达整合工业自动化、显控管理、能源管理、供电配电、绿色能源等多个业务领域,打造"智"造工业应具备的整体节能及管理解决方案,既呼应今年中国工博会"创新、智能、绿色"的主题,又体现了以智能高端制造为主攻方向的"跨界、协同、融合、创新"趋势。台达智造亮点一:机器人解决方案1 SCARA工业机器人DRS60L系列免治具输送带追踪涂胶该款机器人以台达驱控一体机ASDA-MS系列为主控,驱动台达SCARA工业机器人DRS60L系列进行输送带追踪,快速、精准、稳定地进行涂胶动作,系统设计可不断优化;结合台达机器视觉     

SCARA机器人大臂结构模态分析与拓扑优化

选择顺应性装配机器手臂(SCARA)在水平面内运动速度快、重复定位精度高。为优化SCARA机器人大臂机械结构性能,减轻大臂重量,采用了模态分析与拓扑优化相结合的方法。首先建立SCARA机器人大臂三维模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中作静力学分析和模态分析,得到前6阶固有频率和振型结果;然后,利用拓扑优化方法为大臂去除材料的优化方向提出建议,重新设计大臂的优化结构并计算优化结构的模态参数;最后,对比优化前后模态参数结果,证明优化后的结构在减轻大臂重量的同时提高了大臂的机械性能。     

台达推出SCARA工业机器人

<正>2015年1月22日,台达在台达桃园研发中心发布自有品牌SCARA工业机器人,开启智能自动化新局。首度在台湾发布的台达SCARA工业机器人DRS40L系列已成功导入台达吴江与桃园生产基地多条产线的制程应用,根据厂区的数据统计,台达SCARA工业机器人导入电动机转子生产线制造流程,整体生产周期缩短,每日产能最高可提升近3倍,大幅降低了人力需求。     

基于SCARA工业机器人的螺母装配工作站设计

提供一种基于SCARA工业机器人的螺母装配工作站设计,可实现多工位、多配件螺母装配生产需要。工作站采用环形结构,工件位于圆环中心,四周环绕垫圈、弹性挡圈等配件的上料及装配设备和螺母上料及紧固设备,可一次性实现多个工件的装配。工作站选用SCARA机器人作为配件的上料和装配设备,平行手抓设计使机器人可以抓取多种类型的配件,而不需要中途更换手抓。不仅保证高频率的工作节拍,也保证了装配的准确和安全。     

SCARA机器人的传动优化和静态精度分析

设计了一种新型SCARA机器人传动结构,实现了运动的优化,优点是传动结构简单,重复定位精度高。首先对机器人的传动结构进行优化,然后在确定D-H连杆模型参数的基础上,通过MATLAB机器人工具箱建立机器人的运动模型,计算末端执行器的实际位置。     

一种基于视觉测量的SCARA机器人标定方法

为提高SCARA机器人的精度，以SCARA机器人的零点标定方法为研究对象，校正因机械加工误差、装配间隙误差和零件磨损等因素造成实际臂长与设计臂长的偏差，还有因SCARA机器人的大小臂没有完全重合在一条直线上造成实际零点位置与理论位置的偏差。通过相机和图像识别技术，精确地定位出标定器上两个辅助点的位置，依据SCARA机器人的正反解和两点法标定的方法，以此标定出零点的实际位置和机器人大小臂的实际长度。所提出的SCARA机器人零点标定方法操作简单，精度较高，与一般的零点标定方法相比，该方法不需要依靠昂贵的设备，能满足大部分情况下机器人的工作要求。实验结果表明，经过标定后，机器人的位置误差在0.06 mm以内，大臂的长度误差在0.03 mm以内，小臂的长度误差在0.025 mm以内。     

一种改进的SCARA机器人动力学参数辨识方法

针对SCARA机器人动力学参数辨识问题,提出了一种基于优化改进傅里叶级数的辨识方法。根据SCARA机器人完整动力学方程,推导得到动力学模型的线性形式。采用改进傅里叶级数作为机器人关节的激励轨迹,使得关节角度满足连续周期性,并且关节角速度和角加速度在轨迹起始和停止时刻为零。为进一步提高辨识精度,以SCARA机器人观测矩阵的条件数为目标函数,采用基于排挤机制的小生境遗传算法对激励轨迹的系数进行优化。考虑到测量噪声的影响,采用加权最小二乘法（WLS）作为参数估计方法。实验结果表明,采用所提方法能准确辨识出SCARA机器人的动力学参数,两关节力矩测量值和预测值的残差均方根分别减小了11.50%和26.35%。     

SCARA机器人的拉格朗日动力学建模

以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。     

球面SCARA机器人控制系统的设计

介绍了三菱PLC在球面SCARA机器人控制系统的应用,并详细给出球面SCARA机器人控制系统的设计过程.