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并联机械手相比于串联机械手的优点

发布日期:2020-05-08

川崎高速并联机械手(蜘蛛机械手)产品参数详情:/product/714.html


       自上世纪90年代开始,具有刚度高、速度快、柔性强、重量轻等优点的并联机械手,便与串联机械手一起构成了工业机械手的重要部分。精度较高,动态响应好,使得并联机械手在物料的搬运、包装、分拣等方面有着无可比拟的优势。并联机构与串联机构相比,可以批量生产的零部件非常多,其成本远低于串联机构,对开发设计并联机械手提供有利基础。

      除了成本低和零部件易生产的优点之外,并联机械手还有串联机械手很多不能企及的功能:刚度大,并联机构是拥有多个自由度的闭环机构,每个自由度可以单独承载负荷,共同工作可以大大提高每个自由度的负荷能力,使得每个自由度的运动链收物品负荷所带来的永久性变形损失小,保证了其刚性;因为其良好的刚性,每条运动链所承载力小,保证了其稳定性高于串联机构,降低各个关节所带来的误差,以保证了优于串联机构精确度的特点;每条运动链的载荷量相同的情况下,因为其运动链的增多导致其可以承受更高的负重,并联机构相比串联机构有更大的负重能力;并联机构的大部分驱动器直接安装在基座,如固定在机架上的电机,所以相较串联机构需要运动的零部件重量也较小。

       另外基于对系统输入和自身动力学性能的考虑,为了实现串联机械手达不到的高速抓放操作,针对并联机械手设计了3种途径:

①通过轻量化设计尽量降低运动部件的惯性;

并联机械手配有可满足高速高精度点位控制需求的控制系统;

③合理规划末端执行器的轨迹。

       显然,当系统搭建完毕后,合理的轨迹规划对有效减低折算到伺服轴的惯性负载及其波动,提高末端执行器的速度和精度具有重要的作用.

       此时,轨迹规划问题通常可表述为:根据任务需要和避免干涉等条件在操作空间中规划一条末端执行器的理论路径;在关节空间或操作空间中选择适当的运动规律,使得在一定约束条件下(如伺服电机的转速和/或转矩等不超过标定值) ,由起点达到终点所用时间最短,即构成所谓的时间最优轨迹规划问题。

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