《机器人末端抓手的结构设计与工作原理》

  • 来源专题:智能制造
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2023-10-27
  • 在当前的机器人研究中,末端抓手 是机器人应用广泛的部件之一。机器人末端抓手的主要作用是进行物体的抓取、搬运和放置等任务。它具有多种结构形式和原理,既可根据不同应用场合进行设计,也可根据不同物体的形状和材质进行选择。本文我们就来详细了解一下机器人末端抓手的结构设计和原理是什么。
    一、机器人末端抓手的结构设计
    机器人末端抓手根据不同的抓取方式和应用环境,可以设计成多种结构形式,下面列举几种比较常见的结构形式:
    1. 机械抓手
    机械抓手是一种非常基础的机器人末端抓手,它主要由几个机械臂组成,通过各种机械运动实现物体的抓取和放置。机械抓手结构简单、实现容易,但是在应对复杂物体和狭小环境时存在着一定的局限性。
    2. 气动抓手
    气动抓手是利用压缩空气或其他气体控制的末端执行器,可快速、准确地进行物体的抓取和放置。气动抓手结构简单,使用成本低,适用于一些速度要求高、质量要求不高的场合。
    3. 液压抓手
    液压抓手是利用油液压力来控制末端执行器的一种抓手,依靠液压系统提供强大的力量,对于大型物体或运动惯性大的物体有着很好的抓取力。同时,液压抓手在工作时具有较高的稳定性,不易产生震荡,抓取效果较好。
    4. 电动抓手
    电动抓手是利用 电机 或电磁执行器来控制末端执行器的一种抓手。相较于机械和气动抓手,电动抓手具有更高的精度和控制能力,能够应对更为精细和复杂的操作。
    二、机器人末端抓手的工作原理
    机器人末端抓手的应用离不开一些原理,下面介绍几种常见的原理:
    1. 位置伺服原理
    通过用传感器检测机器人控制器发出的位置信息与抓手所在的位置信息之间的误差,并再次调整来保持抓手的位置。这种原理通常适用于对于物体位置精度要求较高的场合。
    2. 动力学原理
    动力学原理是指利用物体动力学的知识,来计算出物体的质量、惯性、重心等基本参数,从而实现机器人末端抓手对于物体的抓取、搬运、放置等操作。
    3. 视觉识别原理
    视频识别技术的发展,对末端抓手的应用造成了广泛的影响。利用摄像头等设备捕捉物体的图像,通过图像识别算法判断物体轮廓、颜色信息等参数以及物体的位置、方向、姿态等数据,从而指令机器人进行抓取操作。
    总之,机器人末端抓手在机器人的应用领域中起着重要的作用。通过对不同物体适配的抓手结构和基于位置伺服、动力学和视觉识别等计算模型,能够实现对物体的快速、准确处理,最终实现机器人的功能。未来,随着机器人技术的不断发展,末端抓手的性能和功能将会得到更进一步的提升和完善。 .
  • 原文来源:http://www.gongkong.com/article/202310/104454.html
相关报告
  • 《工业机器人有了国产“关节”》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:姜山
    • 发布时间:2018-03-29
    • 科技日报天津3月28日电 (记者孙玉松)28日下午,在天津七所高科技有限公司,装有国产RA减速器的自动焊接机器人正在进行测试,1米多长的机械臂,就像灵巧的手臂,时而弯曲,时而翻转,总能够准确找到不同的焊接点,让焊接效果更精准。记者了解到,由中船重工707所完全自主研制的工业机器人核心部件—RV减速器,将在年内开始大规模商用,为我国工业机器人实现完全国产化制造扫清最大障碍。 工业机器人在生产中能够灵活自如地运动,可靠地完成工序任务,并确保工艺质量,完全依赖于减速器等控制系统。减速器好比是工业机器人的关节。 据了解,国内的工业机器人核心技术——RV减速机主要从日本进口,极大地制约了国产工业机器人的制造和发展。 中船重工707所经过4年多努力,开发出RV减速机,主要应用于焊接和喷涂等工业机器人和风电设备,俱备高精度、体积小、扭力大的特性,可使机械手臂在外观结构设计上更轻巧,并实现较高效率和较长使用寿命,提高减速比的同时也减少了震动和启动惯性。
  • 《工业机器人的优势有哪些?工业机器人为何需要经常校准?》

    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2022-12-20
    • 一、 工业机器人 3大优势 优点一、节省成本:人力成本的上涨无疑是推动各行业机器换人的重要因素,机器人代替人工生产能够将越来越高昂的人工成本节省。机器人可以实现24小时操作,只需要一人看管或者一人同时看管两台甚至是更多的机器,能够有效节约人力资源成本。另外,使用工业机器人的智能化工厂,自动流水线的生产模式更能节省场地,使工厂的规划更加紧凑,节省土地资源成本。 优点二、方便监管:传统企业生产的过程中,尽管有很多的规章制度,但是员工在执行的过程中总是不会彻底贯彻执行下去,这样很难杜绝员工偷懒的现象,企业很久很难保证每天的产能产量。工业机器人的使用,人工大量减少,企业对人员的管理更加简单高效。 优点三、安全性高:采用智能工业机器人进行生产,能够最大限度的保障工人工作的安全性,不会出现由于工作上的疏忽或者疲劳而产生的安全事故。在重复性很高的工业生产车间,人类员工很容易出现生理上的疲劳,导致安全事故的发生,使用工业机器人则可以确保安全。 未来,在工业上,工业机器人将会承担越来越多的工作,智能化和自动化的趋势,将导致工业机器人改变以往的生产经营模式,通过引进工业机器人实现生产自动化,进一步提升工业生产效率,促进产业结构的智能化调整。 二、为什么工业机器人需要经常校准呢? 校准必要性: 1、如果机器人不进行校准,机器人不能共用程序,精度很低且不稳定。在维修等因素引起机器人几何参数变化后,机器人所需的重新编程将迫使其工作暂停。如果进行机器人校准,只要使用编程过程中的一小部分时间,其科研以及经济价值相当可观。 2、校准可以提高机器人处理环境不确定性的能力。随着机器人应用领域的复杂化,作业环境的不确定性将对机器人作业任务有重要的影响,固定不变的环境模型极可能导致机器人作业失败。 3、现代自动控制理论的发展导致带有传感器辅助设备的机器人离线编程系统受到普遍重视。若要完成较为的离线编程任务(如精密工业制造),不仅要求机器人的动作重复精度好而且要求机器人的精度高。机器人精度不高的主要原因是机器人的设计参数和其实际参数的不同,这往往是制造误差造成的。而机器人校准就是通过调整机器人控制软件来提高机器人精度的一种措施,往往可以将精度提升几个数量级。 4、在机器人的研发过程中,必须获得足够多的精确数据来分析评估机器静态与动态。其中包括测量机器人关节位置、末端执行器上特定点在指定坐标系下的坐标;机器人的走位是否真的按我们的设计运动轨迹在运动;机器人加速运动时是否过冲;机器人走角度的时候是否按存在偏离;震动对机器人的影响;机器人在运载多少重量的物体时各分析数据;机器人精度重复性测试等等……。这些数据都得依赖一套完整的校准系统来获取。 上述因素往往会导致机器人本体以及在正常作业时,精度偏低的问题。特别是轨迹精度达不到使用要求,因而必须对机器人性能进行评估、校准。对误差进行测量,分析,不断修正机器人实际参数,以满足生产及应用过程中所需的灵活性和适应性。快速校准机器人TCP点,home点,连杆长度,机器人各轴夹角,检测机器人关节齿轮间隙,减速比,耦合比……。并补偿回去,一般二十分钟可校准好一台机器人。从而快速改善机器人性能。 更多信息可以来这里获取==>>电子技术应用-AET<<.