買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 第一章緒論 1 1 引言 機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多門(mén)學(xué)科而形成的高新技術(shù)。其本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互四大技術(shù)的綜合，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用水平是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。 工業(yè)機(jī)器人既具有操作機(jī) (機(jī)械本體 )、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。 目前機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域主要還是集中在汽車(chē)工業(yè)，其次是電器制造業(yè)， 約占 而化工業(yè)則占 此外，工業(yè)機(jī)器人在食品、制藥、器械、航空航天及金屬加工等方面也有較多應(yīng)用。隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始從制造業(yè)擴(kuò)展到非制造業(yè)，同時(shí)在原制造業(yè)中也在不斷的深入滲透，向大、異、薄、軟、窄、厚等難加工領(lǐng)域深化、擴(kuò)展。而新開(kāi)辟的應(yīng)用領(lǐng)域有木材家具、農(nóng)林牧漁、建筑、橋梁、醫(yī)藥衛(wèi)生、辦公家用、教育科研及一些極限領(lǐng)域等非制造業(yè)。 一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器人系統(tǒng)可按功能分為下面四個(gè)部分川 : l)機(jī)械本體和執(zhí)行機(jī)構(gòu) :包括機(jī)身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、框架、機(jī)械連接等內(nèi)在的支持結(jié)構(gòu)。 2)動(dòng)力 部分 :包括電源、電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)電路。 3)檢測(cè)傳感裝置 :包括傳感器及其相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)電路。 4)控制及信息處理裝置 :由硬件、軟件構(gòu)成的機(jī)器人控制系統(tǒng)。 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 1 2 國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) (1)工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修 )，而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從 91 年的 美元降至 2005 年的 5 萬(wàn)美元。 2)機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化 ;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器 人整機(jī) ;國(guó)外己有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。 (3)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化 :器件集成度提高，控制柜日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu) ;大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 (4)機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制 ;多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中己有成熟應(yīng)用。 (5)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作 用己從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人。 (6)當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 與機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。美國(guó)發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實(shí)例。 (7)機(jī)器人化機(jī)械開(kāi)始興起。從 1994年美國(guó)開(kāi)發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來(lái)，這種新型裝置己成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開(kāi)拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。 器人簡(jiǎn)介 器人 (如圖 1 一 1 所示 )很類(lèi)似人的手臂的運(yùn)動(dòng)，它包含肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)水平和垂直運(yùn)動(dòng)，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向，是一種固定式的工業(yè)機(jī)器人。它具有四個(gè)自由度，其中，三個(gè)是旋轉(zhuǎn)自由度，一個(gè)是移動(dòng)自由度。 3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線(xiàn)相互平行，手腕參考點(diǎn)的位置是由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角位移 p，和 移動(dòng)關(guān)節(jié)的位移 類(lèi)機(jī)器人結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，例如 器人的運(yùn)動(dòng)速度可達(dá) 10m/S，比一般的關(guān)節(jié)式機(jī)器人快數(shù)倍。它能實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)，全臂在垂直方向的剛度大，在水平 方向的柔性大，具有柔順性。 圖 1一 1圖 1一 2 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 圖 1一 3 泛應(yīng)用于垂直方向的裝配。廣泛應(yīng)用于需要高效率的裝配、焊接、密封和搬運(yùn)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域，具有高剛性、高精度、高速度、安裝空間小、工作空間大的優(yōu)點(diǎn)。由于組成的部件少，因此工作更加可靠，減少維 護(hù)。有地面安裝和頂置安裝兩種安裝方式，方便安裝于各種空間?？梢杂盟鼈冎苯咏M成為焊接機(jī)器人、點(diǎn)膠機(jī)器人、光學(xué)檢測(cè)機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、插件機(jī)器人等，效率高，占地小，基本免維護(hù)。 面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù) 由于機(jī)器人運(yùn)行速度快，定位精度高，需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算，解決好操作機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)。包括 : (l)重量輕、剛性好、慣性小的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)一般采用精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及合理的空間布局，如把驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在機(jī)座上，就可減少臂部慣量、增強(qiáng)機(jī)身剛性 ;在不影響使用性能的情況下，各種部件盡量采用空心結(jié)構(gòu)。此外，材料的選擇對(duì)整機(jī)性能也是至關(guān)重要的。 (2)精確傳動(dòng)軸系的設(shè)計(jì)、制造及調(diào)整技術(shù)由伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙、無(wú)空回、少摩擦、少磨損，提高剛性、精度、可靠性 ; 各軸承采用預(yù)緊措施以保證傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性。 (3)傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高、結(jié)構(gòu)緊湊且效率高的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整技買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 術(shù)由于在解決機(jī)械本體結(jié)構(gòu)問(wèn)題時(shí)，往往會(huì)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提出更高要求，有時(shí)還存在多級(jí)傳動(dòng)，因此要達(dá)到上述目的，常采用的方法有 :鋼帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)摩擦無(wú)間隙、高精度傳動(dòng) ;滾珠絲杠傳 動(dòng)，可提高傳動(dòng)效率且傳動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)和低速性能好，摩擦磨損小 ;采用 縮短傳動(dòng)鏈。同時(shí)合理安排檢測(cè)系統(tǒng)位置，進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度 由于自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)和裝配精度的要求及周邊設(shè)備的限制，使裝配機(jī)器人的控制過(guò)程非常復(fù)雜，并要求終端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、位姿軌跡精確?，F(xiàn)階段機(jī)器人的控制方式主要有兩種 :一是采用專(zhuān)用的控制系統(tǒng)，如 等 ;二是基于 的運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu)，如 。在控制領(lǐng)域常涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括 : (l)點(diǎn)位控制與軌跡控制的雙重控 制技術(shù)一般為裝配機(jī)器人安裝高級(jí)編程語(yǔ)言和操作系統(tǒng)。常用的編程方式有示教編程與離線(xiàn)編程。另一方面，合理選擇關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器功率和變速比、終端基點(diǎn)密度和基點(diǎn)插補(bǔ)方式，以使運(yùn)動(dòng)精確、軌跡光滑。 (2)裝配機(jī)器人柔順運(yùn)動(dòng)控制技術(shù) 由于機(jī)器人柔順運(yùn)動(dòng)控制是一種關(guān)聯(lián)的、變參數(shù)的非線(xiàn)性控制，能使機(jī)器人末端執(zhí)行器和作業(yè)對(duì)象或環(huán)境之間的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)符合給定要求。這種控制的關(guān)鍵在于選擇一種合適的控制算法。 (3)誤差建模技術(shù) 在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中，機(jī)械制造誤差、傳動(dòng)間隙、控制算法誤差等會(huì)引起機(jī)器人末端位姿誤差。因此有必要對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)進(jìn)行誤差 補(bǔ)償，建立合理可靠的誤差模型，進(jìn)行公差優(yōu)化分配，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行誤差的標(biāo)定并采用合適的誤差補(bǔ)償環(huán)節(jié)。 (4)控制軟件技術(shù) 將諸如減振算法、前饋控制、預(yù)測(cè)算法等先進(jìn)的現(xiàn)代控制理論嵌入到機(jī)器人控制器內(nèi)使機(jī)器人具有更精確的定位、定輪廓、更高的移動(dòng)速度、更短的調(diào)整時(shí)間，即使在剛性低的機(jī)器人結(jié)構(gòu)中也能達(dá)到無(wú)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)等特性，有助于提高機(jī)器人性能。 . 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 檢測(cè)傳感技術(shù)的關(guān)鍵是傳感器技術(shù)，它主要用于檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)中自身與作業(yè)對(duì)象、作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，向控制器提供信息以決定系統(tǒng)動(dòng)作。傳感器精度、靈敏度和可靠性很大 程度決定了系統(tǒng)性能的好壞。檢測(cè)傳感技術(shù)包含兩個(gè)方面的內(nèi)容 :一是傳感器本身的研究和應(yīng)用，二是檢測(cè)裝置的研究與開(kāi)發(fā)。包括 : (1)多維力覺(jué)傳感器技術(shù) 多維力覺(jué)傳感器目前在國(guó)際上也是一個(gè)熱點(diǎn)，涉及內(nèi)容多、難度大。它能同時(shí)檢測(cè)三維空間的全力信息，在精密裝配、雙手協(xié)調(diào)、零力示教等作業(yè)中，有廣泛應(yīng)用。它包括彈性體、傳感器頭、綜合解藕?jiǎn)卧?shù)據(jù)處理單元及專(zhuān)用電源等。 (2)視覺(jué)技術(shù) 視覺(jué)技術(shù)與檢測(cè)傳感技術(shù)的關(guān)系類(lèi)似于人的視覺(jué)與觸覺(jué)的關(guān)系，與觸覺(jué)相比，視覺(jué)需要復(fù)雜的信息處理技術(shù)與高速運(yùn)算能力，成本較高，而觸 覺(jué)則比較簡(jiǎn)單，可靠且較易實(shí)現(xiàn)。但在有些情況下，視覺(jué)可完成對(duì)作業(yè)對(duì)象形狀和姿態(tài)的識(shí)別，可比較全面的獲得周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，在一些特殊裝配場(chǎng)合有很大優(yōu)越性，如在無(wú)定位、自主式裝配、遠(yuǎn)程遙控裝配、無(wú)人介入裝配等情況下特別適用。因此如何采用合適的硬件系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行采集、傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、識(shí)別，以得到有用信息用于控制也是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。 (3)多路傳感器信息融合技術(shù) 由于裝配機(jī)器人中運(yùn)用多種傳感器來(lái)采集信息，得到的信息也是多種多樣，必須用有效的手段對(duì)這些信息進(jìn)行處理，才能得到有用信息。因此，信息融合技術(shù)也成為制約檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。 (3)檢測(cè)傳感裝置的集成化和智能化技術(shù) 檢測(cè)傳感裝置的集成化能形成復(fù)式傳感器或矩陣式傳感器，而把傳感器和測(cè)量裝置集成則能形成一體化傳感器。這些方法都能使傳感器功能增加、體積變小、并使檢測(cè)傳感系統(tǒng)性能提高，更加穩(wěn)定可靠。檢測(cè)傳感裝置的智能化則是在檢測(cè)傳感裝置中添加微型機(jī)或微處理器，使其具有自動(dòng)判斷，自動(dòng)處理和自動(dòng)操作等功能。加快系統(tǒng)響應(yīng)速度、消除或減小環(huán)境因素影響、提高系統(tǒng)精度、延長(zhǎng)平均無(wú)故障時(shí)間。 目的主要研究?jī)?nèi)容 術(shù)方案及其意義 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 本課 題是要設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué) 為工業(yè)機(jī)器人的 大多驅(qū)動(dòng)裝置采用伺服電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用 速機(jī)，由這些部件構(gòu)成的整機(jī)價(jià)格昂貴，不適宜于作為教學(xué)用途。而教學(xué)機(jī)器人相對(duì)而言對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的要求要比工業(yè)場(chǎng)合用的機(jī)器人所要求的精度低，對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和穩(wěn)定性的要求也不高，它只需具備機(jī)器人的基本元素，達(dá)到一定的精度即可。實(shí)際上由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)精度已經(jīng)很高，能滿(mǎn)足教學(xué)用途，而且成本比伺服電機(jī)構(gòu)成的閉環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)低很多。諧波傳動(dòng)也是精度高、傳動(dòng)平穩(wěn)并且很成熟的一項(xiàng)傳動(dòng)技術(shù)。因此自主開(kāi) 發(fā)低成本的教學(xué)機(jī)器人很有意義。對(duì)本機(jī)器人的研制，擬采用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力裝置，采用諧波減速機(jī)作為傳動(dòng)鏈的主要部件，同時(shí)輔以同步齒形帶和滾珠絲杠等零部件來(lái)構(gòu)成機(jī)器人的機(jī)械本體?？刂葡到y(tǒng)采用基于運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu)，研究機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃算法和笛卡兒空間的直線(xiàn)軌跡規(guī)劃算法，利用控制卡提供的運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)函數(shù)在 境下用 項(xiàng)目研究的總體步驟是 : 選出最優(yōu)傳動(dòng)方案一一關(guān)鍵零部件選型一一機(jī)械系統(tǒng)三維建模一一零部件工程圖和總裝圖一一控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一一運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及位姿誤 差建模一一控制軟件的開(kāi)發(fā)以及軌跡規(guī)劃算法的研究。 (1)抗傾覆力矩問(wèn)題的解決。 伸也大，造成很大的傾覆力矩，影響機(jī)器人的性能，通過(guò)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)加以解決。 (2)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及位姿誤差建模方法的研究。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)法，建立通用機(jī)器人位姿變換方程，在位姿變換方程的基礎(chǔ)上建立機(jī)器人位姿誤差的數(shù)學(xué)模型，采用矩陣變換直接推導(dǎo)出機(jī)器人末端位姿誤差與運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差的函數(shù)關(guān)系式。 (3)機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法的研究。包括給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的關(guān)節(jié) 軌跡規(guī)劃 (算法，以及給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的直線(xiàn)軌跡規(guī)劃 (算法。 第二章 器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 近年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人有一個(gè)發(fā)展趨勢(shì) :機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化和可重構(gòu)化。例如關(guān)買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化 ;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī) ;國(guó)外己有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。本章介紹模塊化的設(shè)計(jì)方法在 器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 器人的技術(shù)參數(shù) (1) 抓重： 12) 自由度： 4 (3) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 大臂： 100。 (回轉(zhuǎn)角度 )，角速度 s 小臂： 50。 (回轉(zhuǎn)角度 )，角速度 s 手腕回轉(zhuǎn)： 100。 (回轉(zhuǎn)角度 )，角速度 ： 100降距離 )，線(xiàn)速度 s 器人外形尺寸與工作空間 依據(jù)設(shè)計(jì)要求， 器人的外形尺寸如圖 2一 1所示，工作空間如圖 2一 2。 圖 2一 1 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 圖 2一 2 圖 2一 3 器人的總體傳動(dòng)方案 目前，機(jī)器人的傳動(dòng)系統(tǒng)中主要是使用 速器或諧波減速器。 速器是近幾年發(fā)展起來(lái)的以?xún)杉?jí)減速和中心圓盤(pán)支撐為主的全封閉式擺線(xiàn)針輪減速器，與其它減速方式相比， 軸線(xiàn)傳動(dòng)、傳動(dòng)精度高、剛度大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，適用于重載、高速和高精度場(chǎng)合。諧波減速器也具有傳動(dòng)比大，承載能力大，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，而且相對(duì)于 速器而一言，其制造成本要低很多，所以在本設(shè)計(jì)中采 用諧波減速機(jī)。 器人大小臂均要承受軸向壓力和傾覆力矩，所以大臂和小臂均采用諧波減速機(jī)加推力向心交叉短圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)。而推力向心交叉短圓柱滾子軸承剛度高，能承受軸向壓力與徑向扭矩，與諧波減速機(jī)配合正符合 器人大小臂高剛性及高的抗傾覆力矩的要求。這樣有利于縮短傳動(dòng)鏈，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)伙，。由于主軸處于機(jī)器人小臂末端，相對(duì)線(xiàn)速度大，對(duì)重量與慣量特別敏感，所以傳動(dòng)方式要求同時(shí)實(shí)現(xiàn) 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。經(jīng)過(guò)比較，選擇同步齒形帶加滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn) 用 同步齒形帶加帶鍵的滑動(dòng)軸套來(lái)實(shí)現(xiàn) 大臂回轉(zhuǎn) :步進(jìn)電機(jī) 1一 諧波減速器一 大臂 小臂回轉(zhuǎn) :步進(jìn)電機(jī) 2一 諧波減速器一 小臂 主軸垂直直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) :步進(jìn)電機(jī) 3一 同步齒形帶一 絲杠螺母一 主軸 主軸旋轉(zhuǎn) :步進(jìn)電機(jī) 4一 同步齒形帶一 花鍵一 主軸 器人關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 大臂的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 角速度 s，電機(jī)初選四通步進(jìn)電機(jī)，兩相混合式86402。最高轉(zhuǎn)速為 30計(jì)電機(jī)按 1500 : 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 0090360150060 100= 初選諧波減速器為北京中技克美諧波傳動(dòng)有限責(zé)任公司的機(jī)型為 60 的 型諧波減速器，其傳動(dòng)比可以是 100( 60 系列組件的規(guī)格和額定數(shù)值見(jiàn)下表 ) 表 2一 20一 100的規(guī)格和額定數(shù)值表 機(jī)型 速比 最高輸入轉(zhuǎn)速 入轉(zhuǎn)速 3000流體潤(rùn)滑脂 油潤(rùn)滑 輸入功率 出功率 出扭矩 0 100 30000 50000 0 30 1Z 軸 (機(jī)座旋轉(zhuǎn)軸 )的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 2 2 21 2 2 3 3 3 0121 . 8C C C R M R M R J JK g + + + +=d 1 2 3P ( 1 ) ( 1 ) 2 0 0 1 . 4 2 8 0K K K W W 式中 :初擬機(jī)座的外徑為 150徑為 100輪直徑 60 40設(shè)諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 4 - 3 2 J = 7 8 0 0 K g / m 3 ( 0 . 0 6 m ) 0 . 0 4 m 1 0 = 4 k g . c m 電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量 86 0402電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量 15409. 2 1J 因此自由度弓傳動(dòng)系統(tǒng)上所有慣量折算到電機(jī)軸 1上的等效慣量 1J 為 2 4 21 2 2 212/2c m / 2 2 . 2 1 0 k g mi i i 電機(jī)軸扭矩為 T=1 因?yàn)樗x材料的摩擦系數(shù) f=響應(yīng)時(shí)間 T= - 4 2 1 . 5 7 /T = 2 . 2 x 1 0 . 0 . 1 0 4r a d sK g m x N 選兩相混合式步進(jìn)電機(jī) 86 0402 電機(jī)在 3足要求，其余幾個(gè)電機(jī)的選擇計(jì)算類(lèi)似，第二自由度選擇 86文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 第三和第四自由度是兩個(gè) 56 表 2一 3步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 序號(hào) 型號(hào) 相數(shù) 步距角 （。） 靜態(tài)相流 （ A） 相電電阻 相電感 (保持轉(zhuǎn)矩 (定位轉(zhuǎn)矩 (重量 (1 86 1 86 56 同步齒型帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 考慮到整體結(jié)構(gòu)，選擇一對(duì)直徑 60右的帶輪同步齒型帶傳遞的設(shè)計(jì)功率隨載荷性質(zhì)、速度增減和張緊輪的配置而變化。令凡為考慮載荷性質(zhì)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的工況修正系數(shù)， K。為考慮張緊輪的修正系數(shù)。1 2 31 . 4 0 , 0K K K 36查 表 知 ， 設(shè)計(jì)功率為 : d 1 2 3P ( 1 ) ( 1 ) 2 0 0 1 . 4 2 8 0K K K W W (2)選擇帶型和帶輪節(jié)徑及齒數(shù)參照“同步帶選型圖”選擇帶型為 L 型，則選擇帶輪 20 1 2 0 1 2002 1 2 102100 . 7 ( ) 2 ( )8 5 2 4 3 9 0( ) ( )2 c o 8 0a r c s i n ( ) 02pd d C d dm m C m m C m md d d 12( 6 0 . 6 4 6 0 . 6 4 )2 9 0 3 7 0 . 4 0 9 622 ( )48 9 . 7 7 0 2d 11212 ( ) 6221 5 7 . 5 0 . 1 5 1 6 . 1 2 5e n t z 2 4 4 412 / 3 . 8 5 1 0 / 1 6 . 1 2 5 2 . 5zK k k n kf n E IF d m m n F F n N 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 0000 0 0 0z y d xz x d x d z (3)徑 徑 5988數(shù)為 20，節(jié)距 P。 =下來(lái)驗(yàn)算帶速，同步帶傳動(dòng)速度為 11 3 . 1 4 6 0 . 6 4 1 5 0 0 4 . 7 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 查表知 0 50m/ (3)同步帶的節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)度 數(shù) 初選中心距1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d C d d 08 5 2 4 3m m C m m取0 90C 1 2 10 ( ) ( )2 c o s 2 1 8 0p d d d 210a r c s i n ( ) 02 ( 6 0 . 6 4 6 0 . 6 4 )2 9 0 3 7 0 . 4 0 9 62 122 ( )4pL d =4)確定實(shí)際嚙合齒數(shù) 1 212 ( ) 622 bm e n t z (5)確定實(shí)際同步帶寬度 選取同步帶的寬度為 輪寬度為 14+2 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)最大工作載荷計(jì)算。 工作最大負(fù)載 F z =15N，沿 Z 軸方向，即絲杠軸向。因此，滾珠絲杠的進(jìn)給抗力，即最大工作載荷 m Z F f設(shè)橫向工作載荷為月 f 為導(dǎo)桿和軸套之間的摩擦系數(shù)，買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 f = 因此，絲杠最大 工作載荷為 1 5 7 . 5 0 . 1 5 1 6 . 1 2 5 (2)最大動(dòng)負(fù)載 2 4 4 412 / 3 . 8 5 1 0 / 1 6 . 1 2 5 2 . 5zK k k n kf n E IF d m m n F F n N L=60; 0 1 0 0 / 2 5 / 1 5 0 04/m m sn v L r s r p mm m s= = = =， T 為 額 定 使 用 壽 命 (h) ，取T=60=2700. 沖擊，此 3 2 7 0 0 1 . 2 1 6 . 2 5 2 6 8 . 9 5 6 ，查表知 額定動(dòng)負(fù)載 4N ，安全裕度為 34 1 0 1 4 2 6 8 5x =。靜載校核因工作載荷很小，肯定滿(mǎn)足條件。因此，對(duì)于該自由度的傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算及校核可以省略。 (3)剛度驗(yàn)算 絲杠的拉壓變形量為 1= ()L 為滾珠絲杠在支撐間的受力長(zhǎng)度，取 L=1=10 杠底徑 1d=杠外徑 d=0杠名義直徑已知 12表知滾珠直徑此絲杠底徑為1d= 229 4 7 0 ，于是拉壓變形量為 1=10 10- 該變量可以忽略不計(jì)，因工作載荷很小，滾道接觸變形量從略。 (4)壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。 失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷 22n = 采用兩端固定的支承方式，查表知支承方式系數(shù)關(guān)刃 為截面慣性矩，I= 41d/64=L=12此， x 10 20=x 410 N ，4/ 3 . 8 5 1 0 / 1 6 . 1 2 5 2 . 5 _ 4k K n F x n N n= = =因工作負(fù)載很小，壓桿不會(huì)失穩(wěn)。 (5)傳動(dòng)效率計(jì)算 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 =十 ) 根據(jù)初選滾珠絲杠型號(hào)查表只知螺旋升角入 =433，摩擦角一般約為 10，則 = =動(dòng)效率高。 臂和小臂機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 2 一 5 大臂裝配結(jié)構(gòu)圖所示，機(jī)器人大臂 10 的驅(qū)動(dòng)電機(jī) 8 和諧波減速器 7 直聯(lián)后安裝在機(jī)器人大臂內(nèi)部。諧波減速器 7 的輸出軸銑成方形插入底座14 內(nèi)，底座 14 通過(guò)螺栓 13 固定在機(jī)座 1 上。同時(shí)推力向心交叉短圓柱滾子軸承的內(nèi)圈通過(guò)螺栓 n 與連接板 5聯(lián)結(jié)在一起，連接板通過(guò)螺栓 6聯(lián)結(jié)在大臂上，推力向心交叉短圓柱滾子軸承的外圈通過(guò)螺栓 2與機(jī)座 1聯(lián)結(jié)在一起。當(dāng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到固定限制的減速器輸出軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而電機(jī)和減速器以及大臂反向旋轉(zhuǎn)。這樣機(jī)器人大臂就可以繞機(jī)座中心軸相對(duì)固定機(jī)座轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)方向與減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)向相反。同時(shí)在圓周方向，固定基座應(yīng)該安裝兩個(gè)極限行程開(kāi)關(guān)4和兩個(gè)限 位擋塊，而運(yùn)動(dòng)體則要安裝壓板和行程觸發(fā)塊 12，以限制大臂在規(guī)定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以免機(jī)器人小臂部分在運(yùn)動(dòng)空間之外與其他設(shè)備或部件碰撞【 g。 圖 2一 5大臂裝配結(jié)構(gòu)圖 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 圖 2采用模塊化設(shè)計(jì)方法，小臂與大臂裝配結(jié)構(gòu)類(lèi)似。機(jī)器人小臂電機(jī)也安裝 在小臂內(nèi)部，這樣雖然增加了小臂慣量，但有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件制造 工藝。傳動(dòng)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與大臂類(lèi)似，小臂裝配結(jié)構(gòu)圖略。由于三四關(guān)節(jié)所 有導(dǎo)線(xiàn)都要通過(guò)關(guān)節(jié)二外殼罩，所以在小臂與三四關(guān)節(jié)殼罩之間增加一段導(dǎo)線(xiàn) 管用來(lái)通三四關(guān)節(jié)導(dǎo)線(xiàn) 7 部 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 圖 2一 7腕部裝配結(jié)構(gòu)圖 腕部裝配結(jié)構(gòu)圖如圖 2一 7所示。為了便于加工及保證精度，把安裝滾珠絲杠一端的端蓋 3及支撐上端蓋的殼體 (圖中未標(biāo)出 )設(shè)計(jì)成分離式結(jié)構(gòu)，依靠殼體兩端面與小臂及上端蓋配合面來(lái)保證絲杠與主軸平行度。由于同步齒形帶要能調(diào)整中心距及帶張緊力， 因此電機(jī) 6先安裝在電機(jī)連接板上，然后再把連接板及上端蓋固定在一起，上端蓋用來(lái)連接電機(jī)連接板的四個(gè)孔，螺栓在兩個(gè)帶輪中心線(xiàn)方向上可以進(jìn)行微調(diào)。這樣在裝配時(shí)可對(duì)兩帶輪中心距及帶張緊力進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于電機(jī) 13 直接連接在滾珠螺母與導(dǎo)桿滑套上，這樣電機(jī)可隨著主軸一起做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由于滾珠絲杠沒(méi)有自鎖功能， 結(jié)構(gòu)尺寸限制無(wú)法在電機(jī) 6 上加抱閘，因此在滾珠絲杠頂端安裝一個(gè)制動(dòng)器來(lái)鎖住滾珠絲杠，斷電時(shí)自動(dòng)鎖死，避免滾珠絲杠在斷電時(shí)發(fā)生滑動(dòng)。滾珠絲杠兩端都選用向心推力球軸承，此類(lèi)軸承存在軸向游隙，可以 防止絲杠軸向跳動(dòng)，提高主軸傳動(dòng)精度。滾珠螺母與滾珠螺母支架相連接，主軸通過(guò)兩個(gè)推力球軸承安裝在滾珠螺母支架上，主軸頂端用兩個(gè)小圓螺母加以鎖緊。導(dǎo)柱 2,是否需要還有待實(shí)驗(yàn)買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 進(jìn)一步驗(yàn)證。主軸升降通過(guò)限位開(kāi)關(guān)控制其行程，所以在螺母支架上安裝有一擋塊，在上端相應(yīng)位置安裝有接近開(kāi)關(guān)，這樣主軸離端蓋一定距離時(shí)就有信號(hào)通知運(yùn)動(dòng)控制器，限制該方向運(yùn)動(dòng)。在滾珠絲杠下端添 加一個(gè)防撞的橡膠墊圈，避免滾珠螺母與小臂上表面發(fā)生剛性碰撞。 結(jié) 本上實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，符合發(fā)展趨勢(shì) ; 三個(gè)模塊相 互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、精度高、可靠性高，不僅適用于 R 平面關(guān)節(jié)式裝配機(jī)器人設(shè)計(jì)，其一二關(guān)節(jié)模塊結(jié)構(gòu)同樣適用于其他關(guān)節(jié)式機(jī)器人前端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)。三四關(guān)節(jié)模塊結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用結(jié)構(gòu)空間，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，主軸直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)距離為 100整個(gè)模塊在主軸方向高度約為 4右。同時(shí)，三四關(guān)節(jié)的電機(jī)軸與主軸不在同一直線(xiàn)上，也有利于結(jié)構(gòu)布局，所以該模塊也可應(yīng)用在一些對(duì)精度和結(jié)構(gòu)尺寸都有要求的組合運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。 第三章 器人的位姿誤差建模 設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)放式的機(jī)器人系統(tǒng)，其中關(guān)鍵 技術(shù)之一就是對(duì)相應(yīng)的機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析并建立相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。本章系統(tǒng)地描述了平面關(guān)節(jié)型器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和位姿誤差模型的建立。在 數(shù)法建立的機(jī)器人末端位姿變換方程的基礎(chǔ)上，利用機(jī)構(gòu)通用精度算法建立了機(jī)器人末端位姿誤差模型。通過(guò)矩陣運(yùn)算，建立了機(jī)器人末端位姿誤差與各桿件運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差之間的函數(shù)關(guān)系式。用此方法建立的誤差模型進(jìn)行誤差標(biāo)定和補(bǔ)償，可以提高機(jī)器人的定位精度。這對(duì)開(kāi)發(fā)開(kāi)放式機(jī)器人系統(tǒng)有重要的參考價(jià)值。 于機(jī)構(gòu)精度通用算法的機(jī)器人位姿誤差建模 機(jī)器人位姿誤差建模方法歸納為矩陣法和矢量法兩大類(lèi)型，其中矢量法又分為矢量分析及螺旋變換法和攝動(dòng)法，運(yùn)用精度平衡方程式和回轉(zhuǎn)變換張量方法等【 2】【 5】機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué) 數(shù)法坐標(biāo)變換中坐標(biāo)變換矩陣 A，及手臂變換矩陣筍都是不考慮各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差的理想變換，但實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)論機(jī)器人制造精度多高，都會(huì)由于各種原因引起機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差，買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 影響 機(jī)構(gòu)通用精度算法是一種既不需要求導(dǎo)也不需要建立機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方程的通用算法，具有通用性廣，計(jì)算量小和精確度高等優(yōu)點(diǎn)，由于其算法模型與前面所建立的機(jī)器 人位姿變換模型正好適合，因此，利用這種算法建立機(jī)器人位姿誤通用精度算法基本思路是 :任何具有精度要求的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系差模型。 整體，如果系統(tǒng)構(gòu)件中有原始誤差存在，必然要影響從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)軌跡，從而產(chǎn)生機(jī)構(gòu)位置誤差，而任何原始誤差影響均可視為構(gòu)件本身坐標(biāo)系產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，至于機(jī)械系統(tǒng)精度通用數(shù)學(xué)模型可以應(yīng)用空間坐標(biāo)變換原理，并通過(guò)所對(duì)應(yīng)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)變換矩陣與位置誤差矩陣連乘疊加來(lái)表達(dá)。通用精度算法的坐標(biāo)變換推導(dǎo)過(guò)程完全類(lèi)似于機(jī)器人坐標(biāo)變換坐標(biāo)推導(dǎo)過(guò)程，這里不再敘述，僅給出其結(jié)論，并將其結(jié)論進(jìn)行整理變化后應(yīng) 用于機(jī)器人位姿誤差計(jì)算，建立機(jī)器人位姿誤差變換模型 構(gòu)精度通用算法 設(shè)某個(gè)機(jī)構(gòu)由 n 個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)固定構(gòu)件組成，若將起始坐標(biāo)系 S。建立在固定構(gòu)件上，坐標(biāo)系 S，建立在運(yùn)動(dòng)構(gòu)件 ( 2l， n)上。運(yùn)動(dòng)構(gòu)件 目標(biāo)坐標(biāo)系。坐標(biāo)系又 _，與 s;間變換矩陣為 A，以向量?jī)r(jià)二 x(，y，習(xí) )(與機(jī)器人齊次變換矩陣規(guī)定一樣 )表示點(diǎn) s，中位置，則由坐標(biāo)間位姿變換可知目標(biāo)坐標(biāo)系況，中某點(diǎn) ，中的向量乙，應(yīng)有如下關(guān)系式 : 1211 1 1 2 3 3 2 30 1 1 1 2 2 1 2 31()n n nn n n n i A r A A r A A A r A A r A A A A r A r (1()m 為目標(biāo)坐標(biāo)系 起始坐標(biāo)系之間運(yùn)動(dòng)變換矩陣。 對(duì)于坐標(biāo)系 0S ， 1S ， 中的任意一個(gè)坐標(biāo)系存在若干種誤差，則使 坐標(biāo)系 成 司原點(diǎn)在 位置坐標(biāo)為 (其三個(gè)坐標(biāo)軸相對(duì) , , )x y z ，則坐標(biāo)系 變換矩陣為 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )x y r a s x d x T r a s y d y T r a s z d z R o t x R o t y R o t z (展開(kāi)上式，考慮到各誤差項(xiàng)數(shù)值比較小。 所以取 c o s c o s c o s 1 , s i n , s i n , s i nx y z x x y y z z ，并忽略二階及三階 以上誤差項(xiàng)，可得誤差矩陣 0000 0 0 0z y d xz x d x d z （ 所以點(diǎn) 坐標(biāo)向量式11()10 0 0 1i i i iz y d xz x d yr r E A ry d z 式中 : 其中 : 1）： ,x y z 相當(dāng)于坐標(biāo)系， Y， 2）： ,dx dy 當(dāng)于坐標(biāo)系， Y， 若各坐標(biāo)系i ，則使目標(biāo)坐標(biāo)系中點(diǎn) p ，其 在各坐標(biāo)系 ，應(yīng)具有如下關(guān)系 : 12 1 1 1 1 1()( ) ( ) ( )n n n nn n n n n n n E A E A r A E A A E A （ 0 1 1 1 1 1 1 2 2( ) ( ) ( ) ( )n n E A r A E A r A E A A E A r 將 0r 表達(dá)式展開(kāi)，并略去高階誤差項(xiàng)。可得 0 1 2 1 1 1 2 2 31 1 1 1 2 1n n n nj j j j n n n n A A r A A A A A A A A A A A A A A A A r （ 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 0 0 0 1 1 2 1 2 2 31 1 1 1 2 11 11() ( ) ( ) j j j n n n n nj j i nj i i jr r r A A A A A A A A A A A A A A A A A A r (上式即為機(jī)構(gòu)精度通用計(jì)算公式。 用機(jī)器人位姿誤差模型 上面雖推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)精度的通用計(jì)算公式，但由于位置向量 =x(， y， z， 1)只包含機(jī)構(gòu)的位置，在一般的機(jī)構(gòu)分析中并不需要姿態(tài)向量，所以包含位置向量也就夠用，但在機(jī)器人位姿表達(dá)中，除了位置外還必須包含姿態(tài) 符合機(jī)器人位姿表達(dá) 前面介紹的坐標(biāo)變換矩陣 A，及手臂變換矩陣名 在實(shí)際應(yīng)用中，各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)還是存在誤差，因此可以把機(jī)器人位姿誤差轉(zhuǎn)化為這些運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差，認(rèn)為機(jī)器人位姿誤差中靜態(tài)部分都是由于這些參數(shù)誤差引動(dòng)。 沿用上面推導(dǎo)思想，只是不再直接用向量 =x(， y， z， 1)來(lái)表示坐標(biāo)系 參考點(diǎn) 標(biāo)系 1中位置，而是先考慮點(diǎn) P 所在坐標(biāo)系 點(diǎn)在坐標(biāo)系 1中位姿，求由于桿件 i 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差所造成又原點(diǎn)在坐標(biāo)系 位姿誤差。利用與上面相同思想推導(dǎo)出末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系原點(diǎn)在基坐標(biāo)系 0S 中位姿誤差 在坐標(biāo)系 位姿變換 (也用矩陣 示 )即得到點(diǎn) p 的誤差表達(dá)式。在建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差模型時(shí)，這個(gè)點(diǎn) p 即為工具坐標(biāo)系 t 的原點(diǎn) (設(shè)這個(gè)原點(diǎn)為工具作用點(diǎn) ). 最后所得 S 中位姿誤差即為工具 (末端執(zhí)行器 )作用點(diǎn)位姿誤差。 器人位姿誤差模型的建立 用 分別代表連桿 i 的理想變換矩陣和實(shí)際變 換矩陣， ()表理想變換矩陣和實(shí)際變換矩陣之差，則考慮誤差影響時(shí)相鄰坐標(biāo)系的真實(shí)變換矩陣為 : 買(mǎi)文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問(wèn)咨詢(xún) 14951605 或 1304139763 1 （ 設(shè)沒(méi)有誤差時(shí)，桿件 i 坐標(biāo)系變換后的坐標(biāo)系為 類(lèi)似公式 (導(dǎo)過(guò)程，由于存在若干種誤差，坐標(biāo)系 進(jìn)行一次變換，變成坐標(biāo)系 ，這時(shí)坐標(biāo)系 相對(duì) 在位姿誤差 ,( , , , , )x y z x y zd d d 即 原點(diǎn)在 標(biāo)系為( , , )d d 三個(gè)坐標(biāo)軸相對(duì) 三個(gè)坐標(biāo)軸分別有偏轉(zhuǎn)角 ( , , )x y z 由公式(2)可得坐標(biāo)系 相對(duì) 變換矩陣為 。 0000 0 0 0z y xz z x 而 相對(duì)桿件 I 一 1 坐標(biāo)系 1的變換矩陣應(yīng)左乘以 相對(duì) 1，的實(shí)際變換矩