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SCARA机器人的结构动态设计与改进.pdfSCARA机器人的结构动态设计与改进.pdf

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机器人技术黝2007年第7期总第34卷3实验分析与改进该机械臂采用PMAc进行控制,调试过程中,机械臂的小臂部分出现了抖振。我们通过单独驱动每个电机来查找振源,发现仅驱动B轴电机时小臂便出现抖振,为此采用美国LDs.Dactron公司的动态信号分析仪对机械臂进行了模态和动态分析,根据分析结果改进了机械臂的相关结构。3.1机械臂的模态和动态分析机械臂模态分析的结果如图8所示,该机械臂存在14Hz左右的低阶固有频率。图8机械臂模态我们分别截取了机械臂抖振和平稳时的信号进行动态分析。如图9所示,机械臂抖振时的频率主要是14Hz、100Hz和200Hz,其中后两种频率在抖振时相对而言是次要的,且在平稳阶段依然存在,因此可以认为机械臂的抖振主要是由于工作在低阶固有频率附近产生的。如图lo所示。图9机械臂抖振时的动态响应图10机械臂平稳时的动态响应3.2结构改进通过上述分析得知机械臂的抖振主要是因共振产生的,且频率较低。在整个机械臂的系统中,只有A轴和8轴两个关节处的滚动轴承因刚度小才会产生这么低的固有频率,为此对这两个关节处的结构作了改进。现以曰轴关节为例进行说明。从改进前的结构,如图11所示,关节处仅采用了一个深沟球轴承,这样的结构支承刚性低,承受悬臂弯矩能力较差,容易产生振动和噪音。改进后的结构如图12所示,采用了成对双联角接触轴承,预紧后提高了支承刚度,而且双轴承可以很好的承受悬臂弯矩,从而减小振动和噪声,使得机械臂的控制精度得到很大的提高。4321.大臂2.轴承3小臂4谐波减速器5.B轴电机图11改进前的结构图12改进后的结构4结论设计了一个SCARA机器人,针对调试过程中出现的抖振现象,经过动态分析对结构作了改进,增加了关节的刚度,从而减小了振动,使机械臂的控制精度得到了提高,图13是我们设计的scARA机械臂。图13scARA机械臂参考文献:[1】MaIlipulator(SCARA)Mallual.RBSA(I)S嘶es(V1.0)【z】.Korea,RobostarCo..Ltd.[2】精密滚珠丝杠副【z】.南京:南京工艺装备制造厂,2002.万方数据SCARA机器人的结构动态设计与改进作者:毛燕,徐晓宇,高峰,MAOYan,XUXiao-yu,GAOFeng作者单位:东南大学,机械工程学院,江苏,南京,211189刊名:机械英文刊名:MACHINERY年,卷
编号:201311161701324648    类型:共享资源    大小:255.53KB    格式:PDF    上传时间:2013-11-16
  
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