隨著社會的快速發(fā)展,人力資源成本逐漸提高,工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)越來越多的生產(chǎn)任務(wù)。人們不可避免地對工業(yè)機器人提出更高的生產(chǎn)要求,加之制造業(yè)對于柔性生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造的重視,無疑推動了圍繞工業(yè)機器人的相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。機械臂在生產(chǎn)流程中有一步常見操作,即從當(dāng)前位置快速平滑地運動到目標(biāo)位置,過程中不能與其他障礙物碰撞。與特定的生產(chǎn)工藝如焊接不同,該步驟對于機械臂末端點的運動軌跡并無嚴(yán)格要求,規(guī)避障礙物、到達目標(biāo)點是主要的約束條件。傳統(tǒng)方法是利用人工示教的方式,人為規(guī)劃一條合理路徑,由于生產(chǎn)線是精確裝配的,機械臂按照規(guī)劃好的路徑即可完成相應(yīng)操作,該方法的缺點在于:一旦目標(biāo)點發(fā)生變動或生產(chǎn)任務(wù)改變,均需重新進行人工示教,甚至調(diào)整生產(chǎn)線,費時費力。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種通過視覺傳感器實時采集目標(biāo)點信息,提高規(guī)劃算法的通用性,免去了頻繁的逆運動學(xué)求解,達到了減小路徑搜索時間,使關(guān)節(jié)運動更加平滑的新型機械臂目標(biāo)定位及路徑規(guī)劃方法。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:該方法包括下列順序的步驟:。機械臂靈活多變,如東大元滿足各種需求。南京倉儲物流機械臂系統(tǒng)
1機械臂的概述機械臂能模仿人們的動作,代替人們完成工作的好幫手。它的運行需要輸入固定的程序,才能使機械臂完成抓取、搬運物件或操作工具的動作。代替人們完成繁重、臟累的工作,還能代替人們在有害環(huán)境下完成工作,極大限度的保護了人們的生命安全,被人們廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。機械手的研究工作開始于20世紀(jì)中期,隨著計算機技術(shù)及自動化技術(shù)的快速發(fā)展,特別是計算機技術(shù)的快速發(fā)展,為機械臂的研究工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。機械臂首先是美國開始研發(fā),1958年美國聯(lián)合控制公司研制出臺機械手鉚接機器人,1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”作為機器人產(chǎn)品早的實用機型。這些工業(yè)機械臂代替了人們繁重的工作,為人們減輕了工作上的壓力,保護了人們的人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門[2]。機械臂設(shè)計包含以下一些考慮要點:①載重。要考慮機械臂的載重要求,這樣就可以大致知道用多大的機械臂;②自由度??紤]機械臂動作要求的自由度有多高,是一維的直線運動,還是多維的復(fù)雜動作;③精度。要考慮的是機械臂的精度,對操作對象的取放的位置精度、力量控制精度等;④速度??紤]速度,就是效率。合肥汽車制造機械臂生產(chǎn)線如東大元機械臂,提升安全性降低風(fēng)險。
機械手是能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是早出現(xiàn)的工業(yè)機器人,也是早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人,它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化,能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。在工業(yè)制造領(lǐng)域中,工業(yè)機器人主要運用于自動化生產(chǎn)線中的點焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運、包裝等工作。機械手臂的靈活性主要取決于各個手腕關(guān)節(jié)處的靈活性,而整體機械手臂運行的穩(wěn)定性和靈活性則取決于底座內(nèi)底盤旋轉(zhuǎn)蝸輪軸與驅(qū)動臂座,兩者是整個機械臂的基礎(chǔ),對于整個機械臂穩(wěn)定工作起到?jīng)Q定性的作用,而驅(qū)動臂座在旋轉(zhuǎn)蝸輪軸的驅(qū)動下能繞蝸輪軸轉(zhuǎn)動從而帶動其他機械手臂的轉(zhuǎn)動,在工作過程中,蝸輪軸的轉(zhuǎn)動頻率高,但是機械臂蝸輪軸的密封性能組在缺陷,使得外界的灰塵和水分進入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部容易導(dǎo)致軸承與蝸輪軸之間發(fā)生摩擦,極大的降低蝸輪軸與軸承的使用壽命,增加成本,同時,一些密封件在安裝效果不穩(wěn)定,且一些密封件的拆裝不方便,增加工作者的拆裝難度,影響使用。
隨著技術(shù)的進步,機械臂在流水線、裝配、焊接和餐飲等行業(yè)應(yīng)用越來越。基于各行業(yè)的特點,針對機械臂的某些性能需要滿足不同的需求。餐飲行業(yè)常用的是協(xié)作機器人,通常對于機械臂的防水防塵有較高的要求。由于協(xié)作機械臂的關(guān)節(jié)接口部分存在著相對運動,是密封效果薄弱的部位。因此,要保持關(guān)節(jié)接口在裝配后滿足密封條件,需要根據(jù)實際情況對結(jié)合部位進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,因此,機械臂關(guān)節(jié)接口之間的密封性好壞直接影響著整機的密封性能。因此,亟需一種機械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及其安裝方法以及機械臂以解決上述技術(shù)問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提出一種機械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),密封效果好,能夠?qū)C械臂的關(guān)節(jié)接口處實現(xiàn)良好的防塵和防水效果。為達此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明提供一方面一種機械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),包括:關(guān)節(jié),包括關(guān)節(jié)本體和設(shè)置在所述關(guān)節(jié)本體一端面的中部的環(huán)形連接部,第二關(guān)節(jié),包括第二關(guān)節(jié)本體和設(shè)置在所述第二關(guān)節(jié)本體一端面的中部的連接凸起,所述連接凸起能夠與環(huán)形連接部可拆卸連接,所述連接凸起插入所述環(huán)形連接部內(nèi)形成連接部;環(huán)套基體,套設(shè)在所述連接部的外側(cè);o型圈,設(shè)置在所述環(huán)套基體一端并與所述關(guān)節(jié)本體的端面抵壓耐用機械臂,長壽命設(shè)計,減少維護煩惱。
所述卡接板左側(cè)的頂部和底部均栓接有卡桿,所述卡桿的表面卡接有卡接套,所述卡接套的表面與安裝板的內(nèi)部內(nèi)嵌。推薦的,所述限位機構(gòu)包括限位輪,所述限位輪的前側(cè)與安裝板后側(cè)的頂端栓接,所述第二鉸桿貫穿限位輪的軸心處,所述限位輪后側(cè)的內(nèi)部開設(shè)有限位齒,所述第二鉸桿的表面滑動連接有限位塊,所述限位塊的頂部與限位齒的表面嚙合,所述第二鉸桿表面的后端栓接有彈簧,所述彈簧的前端與限位塊的后側(cè)栓接。推薦的,所述限位塊的兩側(cè)均栓接有拉動塊,所述拉動塊為球形結(jié)構(gòu)。推薦的,所述第二鉸桿的表面并位于限位輪的后側(cè)為六角結(jié)構(gòu),所述限位塊的頂部為卡齒結(jié)構(gòu)。推薦的,所述操控器本體的底部栓接有把手,所述把手由塑料制成。推薦的,所述卡桿的表面為曲線結(jié)構(gòu),所述卡接套由橡膠制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果如下:本實用新型通過固定夾、操控器本體、連接板、鉸桿、第二鉸桿、安裝板、限位機構(gòu)和卡接機構(gòu)的設(shè)置,使得該操控機械臂的電動操控器,具備既方便使用者的日常維護和使用,也能對操作角度進行調(diào)節(jié)的,解決了目前的操控器一般是固定不動的,給使用者的使用和日常維護帶來不便。 機械臂高效節(jié)能,如東大元倡導(dǎo)綠色環(huán)保。南京倉儲物流機械臂系統(tǒng)
如東大元機械臂,提升工廠自動化水平。南京倉儲物流機械臂系統(tǒng)
目標(biāo)物定位:使用相機拍攝機械臂工作場景,依據(jù)目標(biāo)物表面顏色的色度值h標(biāo)記圖片中的特征像素點,利用滑動窗口法找到目標(biāo)物所在的圖片區(qū)域即目標(biāo)物區(qū)域;(2)目標(biāo)點位姿計算:利用canny邊緣檢測、霍夫變換算法從目標(biāo)物區(qū)域中提取目標(biāo)物表面至少3條相交的特征曲線的方程參數(shù);根據(jù)曲線方程求出兩兩曲線之間的交點的像素坐標(biāo),將其轉(zhuǎn)換為用戶坐標(biāo),求出機械臂的目標(biāo)點位姿;(3)機械臂與障礙物建模:運用d-h參數(shù)法建立機械臂運動學(xué)模型,求出正逆運動學(xué)方程;采用包絡(luò)法建立碰撞模型,把機械臂連桿和障礙物分別抽象為圓柱體和球體,設(shè)計碰撞檢測算法;(4)在關(guān)節(jié)空間中對機械臂進行避障路徑規(guī)劃:求出起止點的關(guān)節(jié)角度,選取步長λ遍歷機械臂的相鄰關(guān)節(jié)角,運用正運動學(xué)方程計算各關(guān)節(jié)坐標(biāo),進行碰撞檢測;采用改進的人工勢場法計算合勢能,選取合勢能小的一組關(guān)節(jié)角作為機械臂轉(zhuǎn)動依據(jù);若陷入局部小點或震蕩點,采用快速隨機樹算法找到一個臨時虛擬目標(biāo)點,使其跳出局部優(yōu),再把目標(biāo)點轉(zhuǎn)換成真實目標(biāo)點繼續(xù)進行規(guī)劃。南京倉儲物流機械臂系統(tǒng)