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機械社區(qū)

標題: 這個六軸解耦型機械臂方案是否可行？ [打印本頁]

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 11:20
標題: 這個六軸解耦型機械臂方案是否可行？

XM2機械臂

（參照他人一些設(shè)計方案，附件圖暫時取與他人方案）

整體按照模塊化原則進行設(shè)計.

一、參數(shù)要求

項目	參數(shù)	備注
自由度數(shù)	6
機械臂臂長	1000mm	L1-L2=H
機械臂總重量	不大于10kg
機械臂末端最大負載	1.5kg	包括執(zhí)行器1kg
機械臂末端最大速度	0.5m/s
絕對位置精度要求	±5mm

二、幾何構(gòu)型（采用解耦結(jié)構(gòu)6R）

旋轉(zhuǎn)—俯仰—俯仰—旋轉(zhuǎn)—俯仰—旋轉(zhuǎn)

3 \9 m) S. Q5 Q; L9 [3 Y- o" V- Y
$ K( p+ @0 L. g% y( [& K

         D-H參數(shù)（坐標設(shè)置見附件圖）

i	ai	bi	αi
1	0	0	90°
2	L1	0	0
3	0	L2	90°
4	0	0	90°
5	0	H	90°
6	0	0	0

. O' Z0 j+ Z  i- C0 c* u+ H

三、靈活工作空間：

內(nèi)徑=|L1-L2-H|;  外徑=L1+L2-H;

(應盡量滿足H=L1-L2)

四、材料選取：

大部分零件用硬鋁合金7075；平鍵用2Cr13；軸件用調(diào)制處理的45號鋼

五、關(guān)節(jié)傳動系統(tǒng)方案：（見附件圖）

六、相關(guān)問題：

1、整體方案是否可行（末端夾持器不考慮附件圖靈巧手形式）？

2、硬件是否容易獲取（特別是力矩傳感器）？

3、整體價格能否控制在1.5w元以下（HD減速器二手無妨）？

$ A! A! t0 z1 b

4、D-H坐標系中X2軸方向以及D-H參數(shù)中b6是否設(shè)置的有問題？

2 A4 X! b' z( a4 B/ J9 d& ~+ N

5、各關(guān)節(jié)電機參數(shù)，減速比還未詳細計算，望見諒。

希望各位朋友能及時糾正我的錯位，并提供有效修改建議

此機械臂用于移動平臺上要求具有夾持避障功能，處于研究階段，負載只需足夠抓取一品易拉罐可樂即可，我只負責機械部分設(shè)計

& V7 @7 I% T/ ]% d2 q

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 11:27
希望大家多多發(fā)表意見啊

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 12:13
謝謝老鷹推薦

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作者: 幾米陽光    時間: 2014-8-6 13:09
以前的老師幫工廠有做過類似這個的，1W5好像做不下來，其他不了解，沒法給幫助。

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 13:13

幾米陽光 發(fā)表于 2014-8-6 13:09
* H% J, E# S. y* A7 G以前的老師幫工廠有做過類似這個的，1W5好像做不下來，其他不了解，沒法給幫助。

哦，我們不是給外面的人做的，所以東西可以不用新的，打算拿它來研究算法的。所以謝謝你的回答啦~

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作者: wf2725864    時間: 2014-8-6 13:40
樓主是在學校嗎？

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作者: wf2725864    時間: 2014-8-6 13:43
X2軸的X方向我覺得應該是和X1軸的X方向一致，要不然會在D-H矩陣中L1前面會有負號，我個人覺得是這樣，不知道有沒有錯誤

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 16:14

wf2725864 發(fā)表于 2014-8-6 13:40
! @- A( w7 M" W6 r3 T! ~樓主是在學校嗎？

- a$ O/ z; J% e# P( i( ~$ y嗯，怎么說？
& C5 U" _7 |8 h% L( F

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-6 20:47

wf2725864 發(fā)表于 2014-8-6 13:43
: g8 Q1 q  y  I. u; D* gX2軸的X方向我覺得應該是和X1軸的X方向一致，要不然會在D-H矩陣中L1前面會有負號，我個人覺得是這樣，不知道 ...

, C; m, ~: Z. I) `% R: r和x1一致？那不是z軸也要變？ 我是覺得x2應該改成現(xiàn)在的反方向，你學過這個嗎？我是自己看書的

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作者: shiqi67    時間: 2014-8-6 22:45
幫樓主頂一下，我也想搞一個，關(guān)注~

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-7 09:01

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-6 20:47
+ I0 Z- X/ ?0 ~  A- v6 b和x1一致？那不是z軸也要變？ 我是覺得x2應該改成現(xiàn)在的反方向，你學過這個嗎？我是自己看書的

: H! V/ L7 q. ^+ F$ a想必這方面你也是懂的，我這只有圖書館借的書，以及網(wǎng)上的一個PPT里面的幾頁講的是D-H的，希望層主能給我提供點資料哇，比如課上的PPT之類的，覺得我已經(jīng)走入誤區(qū)了T T

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-7 09:02

shiqi67 發(fā)表于 2014-8-6 22:45
幫樓主頂一下，我也想搞一個，關(guān)注~

" m$ A, n" |+ M; e* d謝謝，今后可以交流
! q+ i; f6 o$ r, x# V, B$ W+ L

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作者: 機械學藝    時間: 2014-8-7 09:03
關(guān)節(jié)的減速機構(gòu)為什么這么復雜？電機直聯(lián)一諧波不就行了嗎？如果沒特別要求,只作算法研究，直接買臺二手的光機還省事。肯定比自制的要好要省。
' h& A- X4 J3 ^3 [

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作者: wf2725864    時間: 2014-8-7 09:23

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 09:01
想必這方面你也是懂的，我這只有圖書館借的書，以及網(wǎng)上的一個PPT里面的幾頁講的是D-H的，希望層主能給我 ...

# v" k- q+ G/ L* f3 Bhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=347708

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-7 10:34

wf2725864 發(fā)表于 2014-8-7 09:23
# J7 s, K# |" M4 H- Z" n: y1 khttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=347708

: z  o# M) w  a: k; o我的威望著實不夠了，能否再辛苦您把 機構(gòu)學的數(shù)學工具 和 顏鴻森.pdf 發(fā)一份給我嗎？

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-7 10:41

機械學藝 發(fā)表于 2014-8-7 09:03
關(guān)節(jié)的減速機構(gòu)為什么這么復雜？電機直聯(lián)一諧波不就行了嗎？如果沒特別要求,只作算法研究，直接買臺二手的光 ...

9 m$ v8 Q/ D0 ^9 e" I/ }哦，是這樣的，我的機械臂是要搭載在移動平臺上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機械臂的尺寸還有重量都有比較大的限制，而且采用蓄電池供電，功率方面也有限制。您說的市面上的二手機器人大都比較笨重，不符合我們的要求。  機械臂關(guān)節(jié)部分之所以那么復雜也就是為了使結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間。目前打算限制機械臂最大直徑在7cm左右，大概如附圖所示。不知道層主有沒有其他好的建議呢？

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-7 11:29

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:34
我的威望著實不夠了，能否再辛苦您把 機構(gòu)學的數(shù)學工具 和  顏鴻森.pdf 發(fā)一份給我嗎？

$ h& o$ c- x+ i/ Y# ?2 p/ C呀，我不在學校，常用的搜索途徑不管用。。。還有就是右面的那個PDF，感覺不好找。  剛剛忘記加郵箱地址了
841208450@qq.com，層主說的對，需要自己努力在理論方面下功夫了，謝謝

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作者: 幾米陽光    時間: 2014-8-8 00:08

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-6 13:13
哦，我們不是給外面的人做的，所以東西可以不用新的，打算拿它來研究算法的。所以謝謝你的回答啦~

這樣說不定成本會比較低，在學校的時候老師經(jīng)常去買二手的幫別人做展示或是其他教授弄模型，因為不考慮穩(wěn)定性，成本會低很多，不是很懂技術(shù)上面的東西，學習一下，建議你設(shè)計好后可以去當?shù)囟质袌鎏裕蠋熑ベI過幾次，比淘寶還便宜很多。

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作者: 水水5    時間: 2014-8-8 21:47

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:41
哦，是這樣的，我的機械臂是要搭載在移動平臺上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機械臂的尺寸還有重量都 ...

電機直連諧波輸出速度不夠么？或者RV也好啊……
0 r4 C' F& @; L4 q機構(gòu)越簡單效率越高，越省電，尺寸也越小，尤其是那個同步帶，傳動效率比較低
4 d8 S& E3 n- e' }9 |/ R
既然樓主追求的是小，省電，緊湊，那就應該用電機直連諧波啊~

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-9 09:48

幾米陽光 發(fā)表于 2014-8-8 00:08
這樣說不定成本會比較低，在學校的時候老師經(jīng)常去買二手的幫別人做展示或是其他教授弄模型，因為不考慮穩(wěn) ...

二手市場？  這個我會注意的，謝啦
* |1 Y1 j8 T2 _

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-9 09:49

水水5 發(fā)表于 2014-8-8 21:47
電機直連諧波輸出速度不夠么？或者RV也好啊……
) H* @. X9 ]# W# {$ I8 I3 @機構(gòu)越簡單效率越高，越省電，尺寸也越小，尤其是那個同 ...

恩，你說的有道理，我近期會計算下具體的電機選型還有減速機構(gòu)的搭配，我也覺得那個有點復雜
) b& x2 f) ~- w2 q

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作者: 機器人小白2014    時間: 2014-8-9 18:59
機械臂本體重量10kg以下感覺有難度。
* J# v3 G& r* Y7 Z' e3 y& [+ C現(xiàn)在這種模塊化工業(yè)機器人臂有成熟產(chǎn)品，可以參考下，歐洲UR robot，KUKA  robot 以及雄克公司都有類型機器臂。

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-9 19:22

機器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-9 18:59
* l6 H9 g- e# |* J機械臂本體重量10kg以下感覺有難度。
現(xiàn)在這種模塊化工業(yè)機器人臂有成熟產(chǎn)品，可以參考下，歐洲UR robot， ...

恩確實，不過我末端的負載能力降了很多，最后整體重量還會調(diào)整。 我之前只了解過UR系列，學校之前買了一臺UR5，不過是研究生教研室用的，我找機會去參觀下。謝謝啦
( s# W1 G* W2 u; L

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作者: 機器人小白2014    時間: 2014-8-9 23:56

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-9 19:22
8 P- q+ r  }1 R& M7 D& C( a恩確實，不過我末端的負載能力降了很多，最后整體重量還會調(diào)整。 我之前只了解過UR系列，學校之前買了一臺 ...

& `( r1 V9 D5 [2 IUR機械臂中，電機，抱閘，編碼器及減速器都集成為一個模塊，才能做出那么緊湊的結(jié)構(gòu)，咱們國家目前技術(shù)實現(xiàn)挺難的。

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-10 12:09

機器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-9 23:56
1 ~' ]6 A% W: KUR機械臂中，電機，抱閘，編碼器及減速器都集成為一個模塊，才能做出那么緊湊的結(jié)構(gòu)，咱們國家目前技術(shù)實 ...

你見過UR里面的構(gòu)造？  不過哈工大的宇航實驗室有一款空間機械臂也很緊湊

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作者: 機器人小白2014    時間: 2014-8-10 14:48

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-10 12:09
你見過UR里面的構(gòu)造？  不過哈工大的宇航實驗室有一款空間機械臂也很緊湊

8 K  Y( J8 O& H( w5 q- A以前在一篇文獻里見過....

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作者: lngk    時間: 2014-8-11 09:03
研究還是要做出來才能知道研究是否可行吧！

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-11 10:21

機器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-10 14:48
以前在一篇文獻里見過....

1 L9 l9 g4 F+ D: A; y7 [柔性關(guān)節(jié)機械臂及其運動學標定和振動抑制的研究
8 i& P2 ~3 k8 M

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-11 10:24

lngk 發(fā)表于 2014-8-11 09:03
研究還是要做出來才能知道研究是否可行吧！

7 Z$ a/ T2 T1 c7 Q0 g恩，會的。

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作者: 離沐傾城_－    時間: 2014-8-11 10:59
這個有點小復雜

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-11 22:28

離沐傾城_－ 發(fā)表于 2014-8-11 10:59
' m0 T# W2 c6 _. ]% r4 `" H這個有點小復雜

& w! W4 }3 O# r5 Q* |4 N- Q+ }' Y焦頭爛額
5 h+ ~! A0 h  K0 l( b- t7 J

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作者: 機械學藝    時間: 2014-8-12 08:41

Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:41
) X: V  c4 D9 m5 S- c哦，是這樣的，我的機械臂是要搭載在移動平臺上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機械臂的尺寸還有重量都 ...

  \' z+ y$ r' h# s' Q0 l! Y! Q二手有許多輕便型的,另外電機直聯(lián)－臺諧波不是最緊湊的嗎?樓主那里的？如在廣州可來下,我正拆裝－臺三菱RV-M2的機器人，用交流伺服換掉原來的直流有刷伺服。
$ ?" i! p& K' w% L; k# E

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-12 12:40

機械學藝 發(fā)表于 2014-8-12 08:41
二手有許多輕便型的,另外電機直聯(lián)－臺諧波不是最緊湊的嗎?樓主那里的？如在廣州可來下,我正拆裝－臺三菱R ...

$ W% T% Q7 h- F$ S$ J8 n我在福建廈門附近，要是能去當然好了，不過有點遠，我有問題在咨詢您吧，十分感謝

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作者: wo103838    時間: 2014-8-12 14:48
樓主加油！

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作者: wllgold    時間: 2014-8-19 10:56
這是我們當年研究生的論文，樓主竟然發(fā)到這里來了！

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作者: 螺旋槳    時間: 2014-8-19 16:37
呵呵，你這個不是~~實驗室的么？你要自己做啊？力矩傳感器是他們自己搞的，你也可以自己設(shè)計，價格~~估計下不來

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作者: Vincent_carry    時間: 2014-8-28 10:18

螺旋槳 發(fā)表于 2014-8-19 16:37
呵呵，你這個不是~~實驗室的么？你要自己做啊？力矩傳感器是他們自己搞的，你也可以自己設(shè)計，價格~~估計下 ...

是啊，目前水平孩紙好參考其他的。力矩傳感器，你是說貼應變片的那種嗎？自己設(shè)計？
4 {$ }5 @7 w  z3 c

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