機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 這個(gè)六軸解耦型機(jī)械臂方案是否可行？ [打印本頁]
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 11:20
標(biāo)題: 這個(gè)六軸解耦型機(jī)械臂方案是否可行？
XM2機(jī)械臂
（參照他人一些設(shè)計(jì)方案，附件圖暫時(shí)取與他人方案）
5 ]5 W) g7 S! q/ B7 e7 L( d
整體按照模塊化原則進(jìn)行設(shè)計(jì).
- E- Q# D1 X+ r1 H! a" j# A5 ~, K4 U
一、參數(shù)要求

) O! W) Y6 g# i
項(xiàng)目 參數(shù) 備注
自由度數(shù) 6
機(jī)械臂臂長1000mm L1-L2=H
機(jī)械臂總重量 不大于10kg
機(jī)械臂末端最大負(fù)載 1.5kg 包括執(zhí)行器1kg
機(jī)械臂末端最大速度 0.5m/s
絕對位置精度要求 ±5mm

, h- D' o( v, `$ ]# m7 N" l: G
二、幾何構(gòu)型（采用解耦結(jié)構(gòu)6R）
9 D! P5 l% S9 U# S0 H
旋轉(zhuǎn)—俯仰—俯仰—旋轉(zhuǎn)—俯仰—旋轉(zhuǎn)

5 D' n6 J" g2 ?# i0 v: d) c$ f9 U. o$ i

         D-H參數(shù)（坐標(biāo)設(shè)置見附件圖）

i aibi αi
10 0 90°
2 L1 00
30 L290°
4 0 0 90°
5 0 H 90°
6 0 00

" [2 k7 h: S; O2 y# W4 _1 F3 @$ P, P& ^+ k
三、靈活工作空間：
內(nèi)徑=|L1-L2-H|;  外徑=L1+L2-H;
(應(yīng)盡量滿足H=L1-L2)
四、材料選�。�
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(hào)鋼
五、關(guān)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)方案：（見附件圖）
5 G- Q' T3 ]. N  o3 Y- z8 W9 [
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�。ㄌ貏e是力矩傳感器）？
3、整體價(jià)格能否控制在1.5w元以下（HD減速器二手無妨）？

3 B. G" O0 w+ s+ J' x
4、D-H坐標(biāo)系中X2軸方向以及D-H參數(shù)中b6是否設(shè)置的有問題？

. i; x$ J+ u' D8 o8 W5 R
5、各關(guān)節(jié)電機(jī)參數(shù)，減速比還未詳細(xì)計(jì)算，望見諒。

! g% D% ]$ G5 h3 L- L希望各位朋友能及時(shí)糾正我的錯(cuò)位，并提供有效修改建議

6 ?, h- u+ P7 F/ Q6 v( e3 m
# E( O/ O. T% o* I+ d( w
此機(jī)械臂用于移動(dòng)平臺(tái)上要求具有夾持避障功能，處于研究階段，負(fù)載只需足夠抓取一品易拉罐可樂即可，我只負(fù)責(zé)機(jī)械部分設(shè)計(jì)

' k: F4 C% l- N$ v% A: R6 K/ s5 o: A
( T( _# K2 F7 [* G, `
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 11:27
希望大家多多發(fā)表意見啊
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 12:13
謝謝老鷹推薦
作者: 幾米陽光    時(shí)間: 2014-8-6 13:09
以前的老師幫工廠有做過類似這個(gè)的，1W5好像做不下來，其他不了解，沒法給幫助。
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 13:13
幾米陽光 發(fā)表于 2014-8-6 13:09 0 n3 i8 t8 ^8 T- U1 h' B# y
以前的老師幫工廠有做過類似這個(gè)的，1W5好像做不下來，其他不了解，沒法給幫助。

$ l& H% V1 ]$ z. d) x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~8 g5 O% u# q% Y/ k' X/ h
作者: wf2725864    時(shí)間: 2014-8-6 13:40
樓主是在學(xué)校嗎？
作者: wf2725864    時(shí)間: 2014-8-6 13:43
X2軸的X方向我覺得應(yīng)該是和X1軸的X方向一致，要不然會(huì)在D-H矩陣中L1前面會(huì)有負(fù)號(hào)，我個(gè)人覺得是這樣，不知道有沒有錯(cuò)誤
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 16:14
wf2725864 發(fā)表于 2014-8-6 13:40
2 P( n! t/ P8 w8 u6 }( `樓主是在學(xué)校嗎？
0 w5 i9 e! M. A- M% e& D2 f
嗯，怎么說？2 Y4 G5 |" q* n) p4 e2 G
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-6 20:47
wf2725864 發(fā)表于 2014-8-6 13:43. l. E$ _' s9 {, c$ |' R: R
X2軸的X方向我覺得應(yīng)該是和X1軸的X方向一致，要不然會(huì)在D-H矩陣中L1前面會(huì)有負(fù)號(hào)，我個(gè)人覺得是這樣，不知道 ...
4 J4 C0 a: m. n, R. r
和x1一致？那不是z軸也要變？ 我是覺得x2應(yīng)該改成現(xiàn)在的反方向，你學(xué)過這個(gè)嗎？我是自己看書的
作者: shiqi67    時(shí)間: 2014-8-6 22:45
幫樓主頂一下，我也想搞一個(gè)，關(guān)注~
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-7 09:01
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-6 20:47 " ?" M( H' F( w$ D! G
和x1一致？那不是z軸也要變？ 我是覺得x2應(yīng)該改成現(xiàn)在的反方向，你學(xué)過這個(gè)嗎？我是自己看書的

7 v) z. [/ ^1 {5 U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(gè)PPT里面的幾頁講的是D-H的，希望層主能給我提供點(diǎn)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% b% k( s( H- @- `8 T9 l% O
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-7 09:02
shiqi67 發(fā)表于 2014-8-6 22:45
) X, @: i$ @' [- i幫樓主頂一下，我也想搞一個(gè)，關(guān)注~
5 H! f3 C2 L  n
謝謝，今后可以交流
1 \" i; @. S( j% a" I* h, D
作者: 機(jī)械學(xué)藝    時(shí)間: 2014-8-7 09:03
關(guān)節(jié)的減速機(jī)構(gòu)為什么這么復(fù)雜？電機(jī)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(tái)二手的光機(jī)還省事�？隙ū茸灾频囊靡�。% I  i, q7 @3 z
作者: wf2725864    時(shí)間: 2014-8-7 09:23
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 09:01 % x# [5 G1 X- |( \. Q5 k
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(gè)PPT里面的幾頁講的是D-H的，希望層主能給我 ...

% I; o0 N5 H6 s7 S$ R! C  ~$ r2 Qhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3477087 S6 E8 c% O3 C/ q2 z$ b
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-7 10:34
wf2725864 發(fā)表于 2014-8-7 09:23 1 g+ @" A( [. G( A, |
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=347708
! h: r; ^, C4 z2 W4 f; O) n7 {( t
我的威望著實(shí)不夠了，能否再辛苦您把 機(jī)構(gòu)學(xué)的數(shù)學(xué)工具 和 顏鴻森.pdf 發(fā)一份給我嗎？( B3 e' z! _  u2 E% A
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-7 10:41
機(jī)械學(xué)藝 發(fā)表于 2014-8-7 09:03
1 G  s, V$ p& c7 W' k9 i% _關(guān)節(jié)的減速機(jī)構(gòu)為什么這么復(fù)雜？電機(jī)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(tái)二手的光 ...
9 r+ ]0 V$ s: W5 @" ]- U3 A
哦，是這樣的，我的機(jī)械臂是要搭載在移動(dòng)平臺(tái)上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機(jī)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(jī)器人大都比較笨重，不符合我們的要求。  機(jī)械臂關(guān)節(jié)部分之所以那么復(fù)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(jī)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？
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-7 11:29
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:34 2 ?0 }, a, s' U: i+ ?+ [7 l
我的威望著實(shí)不夠了，能否再辛苦您把 機(jī)構(gòu)學(xué)的數(shù)學(xué)工具 和  顏鴻森.pdf 發(fā)一份給我嗎？
3 k+ R2 ^+ L. x' y3 p$ w- m9 U
呀，我不在學(xué)校，常用的搜索途徑不管用。。。還有就是右面的那個(gè)PDF，感覺不好找。  剛剛忘記加郵箱地址了
& b8 l' i$ k$ \' _; x/ ~' q 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$ n* T6 ]6 n) ~  |: G" o# A2 J) Q2 P+ e
作者: 幾米陽光    時(shí)間: 2014-8-8 00:08
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-6 13:13 ) {' m6 W/ N; |+ K6 t
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~
6 V/ u4 s. _# w/ b# y, ?/ `& E
這樣說不定成本會(huì)比較低，在學(xué)校的時(shí)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?yàn)椴豢紤]穩(wěn)定性，成本會(huì)低很多，不是很懂技術(shù)上面的東西，學(xué)習(xí)一下，建議你設(shè)計(jì)好后可以去當(dāng)?shù)囟质袌鎏裕蠋熑ベI過幾次，比淘寶還便宜很多。
作者: 水水5    時(shí)間: 2014-8-8 21:47
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:41 2 ^5 g' L5 f' G- O# _
哦，是這樣的，我的機(jī)械臂是要搭載在移動(dòng)平臺(tái)上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機(jī)械臂的尺寸還有重量都 ...
- x, L2 f5 K0 H3 }. i
電機(jī)直連諧波輸出速度不夠么？或者RV也好啊……
" c$ {6 g/ Z) A. s- F. O機(jī)構(gòu)越簡單效率越高，越省電，尺寸也越小，尤其是那個(gè)同步帶，傳動(dòng)效率比較低
) }3 ?. c6 O6 f% s' V
9 k, y5 k0 g- B既然樓主追求的是小，省電，緊湊，那就應(yīng)該用電機(jī)直連諧波啊~
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-9 09:48
幾米陽光 發(fā)表于 2014-8-8 00:08
$ M) e6 t9 S/ R0 n" ?. [這樣說不定成本會(huì)比較低，在學(xué)校的時(shí)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?yàn)椴豢紤]穩(wěn) ...
! S, e4 y$ q+ d5 Z# m" t
二手市場？  這個(gè)我會(huì)注意的，謝啦5 M2 Z, s3 M* P2 U9 ^8 N0 d6 M
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-9 09:49
水水5 發(fā)表于 2014-8-8 21:47 + J2 X/ E) [: g$ Y
電機(jī)直連諧波輸出速度不夠么？或者RV也好啊……
1 P- ~# r) `7 l5 I) l( R  E機(jī)構(gòu)越簡單效率越高，越省電，尺寸也越小，尤其是那個(gè)同 ...

0 K8 c5 x% g, ~恩，你說的有道理，我近期會(huì)計(jì)算下具體的電機(jī)選型還有減速機(jī)構(gòu)的搭配，我也覺得那個(gè)有點(diǎn)復(fù)雜
  s+ p3 p, {$ d; T8 ]5 G& ~5 d, s  |2 k
作者: 機(jī)器人小白2014    時(shí)間: 2014-8-9 18:59
機(jī)械臂本體重量10kg以下感覺有難度。$ ~1 m- ]2 _: w9 E  Z! `
現(xiàn)在這種模塊化工業(yè)機(jī)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(jī)器臂。
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-9 19:22
機(jī)器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-9 18:59 ; m% g+ o9 e) X( s" W4 j- o
機(jī)械臂本體重量10kg以下感覺有難度。# J, F+ X( x& M3 a2 k, G# D. e
現(xiàn)在這種模塊化工業(yè)機(jī)器人臂有成熟產(chǎn)品，可以參考下，歐洲UR robot， ...
, c' I7 V$ K5 R
恩確實(shí)，不過我末端的負(fù)載能力降了很多，最后整體重量還會(huì)調(diào)整。 我之前只了解過UR系列，學(xué)校之前買了一臺(tái)UR5，不過是研究生教研室用的，我找機(jī)會(huì)去參觀下。謝謝啦
$ m* V$ v- c* G0 y6 \
作者: 機(jī)器人小白2014    時(shí)間: 2014-8-9 23:56
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-9 19:22
' q3 z4 E7 e9 @3 g恩確實(shí)，不過我末端的負(fù)載能力降了很多，最后整體重量還會(huì)調(diào)整。 我之前只了解過UR系列，學(xué)校之前買了一臺(tái) ...

/ u! O1 W7 l0 |8 j$ \$ k4 }6 \UR機(jī)械臂中，電機(jī)，抱閘，編碼器及減速器都集成為一個(gè)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(shí)現(xiàn)挺難的。
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-10 12:09
機(jī)器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-9 23:56 , x* x+ U( w/ U6 k& j3 Z
UR機(jī)械臂中，電機(jī)，抱閘，編碼器及減速器都集成為一個(gè)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(shí) ...
8 Y$ a' h, o0 u% g5 c) s
你見過UR里面的構(gòu)造？  不過哈工大的宇航實(shí)驗(yàn)室有一款空間機(jī)械臂也很緊湊
/ I2 w* {2 v/ n1 J% R' n! m, ]
作者: 機(jī)器人小白2014    時(shí)間: 2014-8-10 14:48
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-10 12:09 0 E/ f9 Y! T/ e2 a
你見過UR里面的構(gòu)造？  不過哈工大的宇航實(shí)驗(yàn)室有一款空間機(jī)械臂也很緊湊
9 h) g; D7 F( _$ A1 `3 D% @
以前在一篇文獻(xiàn)里見過....
作者: lngk    時(shí)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！
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-11 10:21
機(jī)器人小白2014 發(fā)表于 2014-8-10 14:48 ; z* S! V1 E8 X; P4 a
以前在一篇文獻(xiàn)里見過....

2 M  A( ^5 f4 o: B. x, @9 \柔性關(guān)節(jié)機(jī)械臂及其運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定和振動(dòng)抑制的研究& X; u3 @/ A" E& [3 v( a) w4 H! s
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-11 10:24
lngk 發(fā)表于 2014-8-11 09:03
4 _9 b+ y4 i4 y1 a7 k* J研究還是要做出來才能知道研究是否可行吧！

6 ~7 f- q1 k/ d8 R恩，會(huì)的。& T/ o3 G3 d, }0 R3 w( f2 Y
作者: 離沐傾城_－    時(shí)間: 2014-8-11 10:59
這個(gè)有點(diǎn)小復(fù)雜
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-11 22:28
離沐傾城_－ 發(fā)表于 2014-8-11 10:59 5 `) R+ U$ I) D$ V7 }
這個(gè)有點(diǎn)小復(fù)雜

6 P! ?  W& Z) A8 h9 v: e0 E焦頭爛額7 O. ]- [+ p. X% o% w$ r. J
作者: 機(jī)械學(xué)藝    時(shí)間: 2014-8-12 08:41
Vincent_carry 發(fā)表于 2014-8-7 10:41
+ I: S1 F( O( x) E哦，是這樣的，我的機(jī)械臂是要搭載在移動(dòng)平臺(tái)上面的（大概45cm*45cm*40cm），所以機(jī)械臂的尺寸還有重量都 ...

1 I5 [/ ~% A* \  T二手有許多輕便型的,另外電機(jī)直聯(lián)－臺(tái)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(tái)三菱RV-M2的機(jī)器人，用交流伺服換掉原來的直流有刷伺服。
* F2 o" N3 x( M" R+ v; [9 `! g
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-12 12:40
機(jī)械學(xué)藝 發(fā)表于 2014-8-12 08:41
8 F4 ?) x, l# r二手有許多輕便型的,另外電機(jī)直聯(lián)－臺(tái)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(tái)三菱R ...
% B0 R; J# O- V( E+ Y
我在福建廈門附近，要是能去當(dāng)然好了，不過有點(diǎn)遠(yuǎn)，我有問題在咨詢您吧，十分感謝* @+ P) _  n# Q7 P7 y6 Y
作者: wo103838    時(shí)間: 2014-8-12 14:48
樓主加油！
作者: wllgold    時(shí)間: 2014-8-19 10:56
這是我們當(dāng)年研究生的論文，樓主竟然發(fā)到這里來了！
作者: 螺旋槳    時(shí)間: 2014-8-19 16:37
呵呵，你這個(gè)不是~~實(shí)驗(yàn)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(jì)，價(jià)格~~估計(jì)下不來
作者: Vincent_carry    時(shí)間: 2014-8-28 10:18
螺旋槳 發(fā)表于 2014-8-19 16:37
) ~, i6 j/ w/ Q呵呵，你這個(gè)不是~~實(shí)驗(yàn)室的么？你要自己做��？力矩傳感器是他們自己搞的，你也可以自己設(shè)計(jì)，價(jià)格~~估計(jì)下 ...

% w, J; K: X" Y是啊，目前水平孩紙好參考其他的。力矩傳感器，你是說貼應(yīng)變片的那種嗎？自己設(shè)計(jì)？ " F- @+ P; H$ k8 Z0 ?0 K1 H, }




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