完全重力平衡的 6 自由度串聯(lián)式主手機器人
成果與項目的背景及主要用途:
近二十年來,機器人技術(shù)發(fā)展非常迅速,各種用途的機器人在各個領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。但我國在機器人的研究和應(yīng)用方面與工業(yè)化國家相比還有一定的差距,因此研究和設(shè)計各種用途的機器人特別是工業(yè)機器人、推廣機器人的應(yīng)用是很有現(xiàn)實意義的。在工業(yè)機器人的實際應(yīng)用中,串聯(lián)機器人應(yīng)用最為普遍,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)中的機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配等作業(yè)。
技術(shù)原理與工藝流程簡介:
一種完全重力平衡的 6 自由度串聯(lián)式主手機器人:分別固定在基座上的第一關(guān)節(jié)驅(qū)動電機和第一關(guān)節(jié)軸;第一關(guān)節(jié)絲盤,通過回轉(zhuǎn)副可旋轉(zhuǎn)的連接在第一關(guān)節(jié)軸的下端,所述的第一關(guān)節(jié)驅(qū)動電機的輸出軸通過傳動絲連接第一關(guān)節(jié)絲盤;兩個吊架,分別固定連接在第一關(guān)節(jié)絲盤底部端面上的兩側(cè);大臂關(guān)節(jié)軸,該大臂關(guān)節(jié)軸的兩端部分別對稱的固定在所述的兩個吊架下端部;第二、三關(guān)節(jié)絲盤,該第二、三關(guān)節(jié)絲盤的回轉(zhuǎn)中心固定連接在大臂關(guān)節(jié)軸上;平行四邊形驅(qū)動機構(gòu),該平行四邊形驅(qū)動機構(gòu)可旋轉(zhuǎn)的連接在大臂關(guān)節(jié)軸上,且底部連接腕部機構(gòu)。本項目能夠?qū)崿F(xiàn) 6 自由度力感機器人的完全重力平衡,滿足力雅克比方程成立條件,使主手機器人具有良好的靜態(tài)透明性,提高力感精度。
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測:
全球工業(yè)機器人需求量保持在一個很高的水平,主要應(yīng)用在汽車整車、汽車零部件、電子電氣和化工、橡膠和塑料等領(lǐng)域,占比高達 60%。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)統(tǒng)計,國際機器人市場于 2010 年開始恢復(fù)性增長,其中工業(yè)機器人在 2011 年的全球市場銷量為 16.6 萬臺,銷售額 255 億美元。2011 年中國工業(yè)機器人銷量達 22600 萬臺,位居世界工業(yè)機器人銷量排名第三位,僅次于日本、韓國。據(jù) IFR 估計,中國未來的工業(yè)機器人市場年需求量約為 100 萬臺,將成為世界最大的工業(yè)機器人市場。該六自由度串聯(lián)機器人,可應(yīng)用在焊接、搬運與裝卸、涂漆、表面處理、切割等多個領(lǐng)域,應(yīng)用前景巨大。
應(yīng)用領(lǐng)域:焊接、搬運與裝卸、涂漆、表面處理、切割等行業(yè)
技術(shù)轉(zhuǎn)化條件(包括:原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模):
按需要可購置國產(chǎn)設(shè)備或國外設(shè)備、廠房面積 1500~5000m2、具體廠房面積和投資規(guī)模可視企業(yè)的情況和產(chǎn)品的批量規(guī)模而定。
合作方式及條件:合作方式可采取技術(shù)轉(zhuǎn)讓或協(xié)商。
天津大學(xué)
2021-04-11