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　　有關(guān)機(jī)器人臂長(zhǎng)的廣度闡釋?zhuān)銜缘妹矗?/p>

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　顧客在優(yōu)先選擇機(jī)器人的時(shí)候不僅要關(guān)注阻抗，還要關(guān)注其尾端最大組織工作內(nèi)部空間，即機(jī)器人尾端可達(dá)邊線(xiàn)點(diǎn)的臂長(zhǎng)與最大拿取高度。臂長(zhǎng)，是指逆變器機(jī)器人尾端在水平面上的最大組織工作直徑，機(jī)器人P點(diǎn)在水平面可達(dá)至的最北點(diǎn)到機(jī)器人底座中心點(diǎn)的距離則為最大組織工作半徑，即臂長(zhǎng)的一半。最大拿取高度即最大橫向體育運(yùn)動(dòng)覆蓋范圍，是指機(jī)器人P點(diǎn)能夠到達(dá)的高點(diǎn)(通常低于機(jī)器人的動(dòng)平臺(tái))與最高點(diǎn)之間的覆蓋范圍。

但在前述應(yīng)用領(lǐng)域中，相同的機(jī)器人、相同的應(yīng)用領(lǐng)域情景都影響著機(jī)器人臂長(zhǎng)的優(yōu)先選擇。尤其在進(jìn)行機(jī)器人THF1時(shí)，以下幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)要特別注意：

　　1.機(jī)器人尾端可達(dá)組織工作內(nèi)部空間分為全組織工作內(nèi)部空間與有praziquantel組織工作內(nèi)部空間

　　以逆變器機(jī)器人為例，全組織工作內(nèi)部空間是取值所有位姿時(shí)機(jī)器人尾端可達(dá)點(diǎn)的集合，可利用圓弧相交的方法獲得，其形狀為一個(gè)似傘形的三維內(nèi)部空間，工具欄為W

　　有效組織工作內(nèi)部空間表述的前提在于機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的螺母條件，該條件是通過(guò)排除機(jī)器人尾端的奇異姿態(tài)以及實(shí)體零部件的干涉情況而取值的安全可靠螺母視角。因而，有效組織工作內(nèi)部空間是指在安全可靠螺母視角覆蓋范圍內(nèi)機(jī)器人尾端可達(dá)至的最大有效組織工作區(qū)域，為直觀體現(xiàn)有效組織工作內(nèi)部空間，其圖形簡(jiǎn)化為一個(gè)拱頂與倒塔形組合的柱形內(nèi)部空間(工具欄D)

考慮顧客前述應(yīng)用領(lǐng)域情況，本文表述的有效組織工作內(nèi)部空間圖形D主要由1個(gè)拱頂體、2個(gè)倒塔形組成的(示意圖所示)，其中D3右圖的倒塔形近似于倒圓錐。機(jī)器人尾端在有效組織工作內(nèi)部空間D內(nèi)，使得機(jī)器人整體連續(xù)性的大致規(guī)律為：水平方向上，P點(diǎn)由底座中心點(diǎn)至最北點(diǎn)時(shí)連續(xù)性逐漸弱化；橫向方向上：P點(diǎn)由底座中心點(diǎn)至高點(diǎn)時(shí)連續(xù)性逐漸弱化。機(jī)器人的前述零部件結(jié)構(gòu)的相同導(dǎo)致連續(xù)性弱化程度相同。

　　2.前述應(yīng)用領(lǐng)域中的拾放跨距需要至少小于臂長(zhǎng)20CM

　　每一個(gè)公司單廂給出機(jī)器人的體育運(yùn)動(dòng)覆蓋范圍，但若是將機(jī)器人置入前述集成化解方案時(shí)，阻抗、拾放跨距、拾放鼓點(diǎn)、輸送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度等相關(guān)因素均是影響臂長(zhǎng)THF1的重要因素。

以下圖為例，機(jī)器人組織工作內(nèi)部空間與輸送帶的組織工作內(nèi)部空間重合的部份構(gòu)成了集成方案的有效拿取內(nèi)部空間，位于輸送帶邊線(xiàn)上的A、B兩個(gè)物品因所處邊線(xiàn)相同，經(jīng)過(guò)輸送帶時(shí)，停留在有效拿取內(nèi)部空間的時(shí)間相同，當(dāng)機(jī)器人本體臂長(zhǎng)優(yōu)先選擇較小時(shí)，傳達(dá)帶拿取易出現(xiàn)盲點(diǎn)，更大的臂長(zhǎng)也意味著更大的有效拿取內(nèi)部空間。

　　3.逆變器更具內(nèi)部空間占地的優(yōu)勢(shì)，大臂長(zhǎng)也可以大速度

　　相比其他工業(yè)機(jī)器人，尾端自由度與組織工作內(nèi)部空間原本并不是逆變器機(jī)器人所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域；且較大的臂長(zhǎng)必然掣肘移動(dòng)速度，生產(chǎn)效率無(wú)法得到實(shí)質(zhì)性提升；超大臂長(zhǎng)實(shí)用情景多為搬運(yùn)較重物體，極限運(yùn)轉(zhuǎn)覆蓋范圍、高速、較高阻抗對(duì)于結(jié)構(gòu)靈活性要求極高，而這些困難隨著2019年1月D-2600的問(wèn)世得以改變，2600mm的超大臂長(zhǎng)在逆變器機(jī)器人領(lǐng)域蕨盲首列。

該本體屬于顧客定制款，屬3+1軸產(chǎn)品系列，原是為化解顧客減少占地需求于18年11月份正式立項(xiàng)，耗時(shí)2個(gè)月，近日完成了最后In-house試驗(yàn)階段，除實(shí)現(xiàn)臂長(zhǎng)2600mm之外，最高拿取高度達(dá)至890mm，標(biāo)準(zhǔn)鼓點(diǎn)(25-305-25門(mén)型軌跡)120次/分鐘，重復(fù)功能定位精度±0.1mm，不日將在顧客現(xiàn)場(chǎng)投入測(cè)試。

在臂長(zhǎng)大的情況下，盡可能保證速度及阻抗的良好表現(xiàn)，勃斯塔福德機(jī)器人研究所在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面又有新突破。除傳承勃斯塔福德三加一軸原有的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)外，受中國(guó)傳統(tǒng)建筑榫卯結(jié)構(gòu)方式的啟發(fā)，機(jī)器人研究所大膽嘗試具有高連續(xù)性特征的復(fù)合式定平臺(tái)，該結(jié)構(gòu)大大提升了大臂長(zhǎng)結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中的靈活性，避免了高阻抗及高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的連續(xù)性誤差問(wèn)題；減速機(jī)電機(jī)一體化的設(shè)計(jì)，質(zhì)量輕、體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)精度高，扭矩大；第四軸配套的模塊化的轉(zhuǎn)動(dòng)單元，為大負(fù)載高精度的應(yīng)用領(lǐng)域場(chǎng)合提供更多有效的化解方案，工件能夠?qū)崿F(xiàn)精確擺放無(wú)需設(shè)計(jì)二次功能定位裝置。

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