圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

2015-10-27 - 科技与创新

    圆柱坐标型机械手采用的是圆柱坐标系,这种坐标形式机械手的3个组成关节包含二个移动关节和一个转动关节,转动关节可以绕竖直中心轴旋转一定的角度,两移动关节分别可以实现竖直方向上的升降和前后伸缩作业,三个关节相互配合使用以确定部件的位置,另外还可以给机械手手爪位置附加一个转动关节来确定部件的位姿。此外,圆柱坐标式机械手绕其竖直中心轴线的旋转,也扩大了机械手的工作空间。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手
圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

    除了简单的“抓—放”作业外,圆柱坐标式机械手还可以用在许多其它的工业生产领域,与直角坐标式机械手相比增加了通用性;其沿直线移动作业的部分可以采用液压驱动的方式,可以输出较大的扭矩;圆柱坐标式机械手还能够伸入型腔式机器内部进行作业。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手
圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

    但是,圆柱坐标式机械手的末端操作器不能到达近立柱或者近地面的空间进行作业,这在一定程度上就限制了手臂可以到达的空间;另外其直线驱动部分也难以实现密封防尘,并且后臂工作时,手臂后端可能会碰到工作范围内的其他物体。总体而言,圆柱坐标式机械手的工作空间呈现圆柱形。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手
圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

    球坐标型机械手采用的是球坐标系,其3个组成关节包含有一个移动关节和2个转动关节。手臂处的移动关节可以沿前后进行伸缩运动,与机械手底座相连的转动关节可以完成绕其竖直轴线的左右旋转作业,另一个转动关节则可以完成上下的俯仰操作,以此来确定部件的位置,除此之外可以再用一个附加的转动关节确定部件的位姿。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

    由于这种机械手可以完成绕其中心轴的旋转作业,中心支架附近的工作范围大,并且两个转动关节的驱动装置也较容易密封,所以球坐标型机械手的覆盖工作空间较大。但是这种坐标型机械手的坐标相对较为复杂,不易实现控制,并且其直线驱动装置仍存在一定的密封及工作死区的问题。总体而言,球坐标型机械手的工作空间呈现为球缺状。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

    圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手在实际工业生产中应用较少,两者在运动时均存在运动死区,但在特定的生产环境中这两种机械手的适应程度最高,在某些生产线上也得到了发挥。

圆柱坐标式机械手和球坐标型机械手

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