条件得以改善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。
2机械手总体设计方案和气动回路的设计
本课题是一个用于传送带上轻型平动搬运机械手的设计。本设计主要任务是完成机械手的结构方面设计,以及气动回路的设计。在本章中对机械手的坐标形式、自由度、驱动机构等进行了确定。因此,在机械手的执行机构、驱动机构是本次设计的主要任务。
21机械手的运动规划
机械手运动规划包括序列规划又可称为全局路径规划,路径规划和轨迹规划3个部分。序列规划是指在一个特定的工作区域中自动
f生成一个从起始作业点开始,经过一系列作业点。再回到起始点的最优工作序列;路径规划是指在相邻序列点之间通过一定的算法搜索一条无碰撞的机械手运动路径;轨迹规划是指通过插补函数获得路径上的插补点,再通过求解运动学逆解转换到关节空间若插补在关节空间进行则无需转换,形成各关节的运动轨迹。序列规划为机械手的所有作业点生成一个最优的工作序列。作业点是机械手为完成工作所必须达到的位置和姿态。机械手的一次作业任务往往有几十个到上百个作业点,这些作业点的加工次序通常是任意的,或者仅仅存在局部的限制即某几个作业点之间存在着固定的前后关系,序列规划的目标就是通过某种算法生成一个能满足作业限制的最优作业序列,一般以时间作为规划优劣的度量标准。当机械手在有障碍物的环境中运动时,为了从当前作业位置到达下一个位置,需要在机械手工作空间确定一条无碰撞的运动路径,即这条路径应处于机械手的自由空间中,因此,路径规划的过程实际上是一个带几何约束的问题求解过程。从上面的论述可以看出,机械手运动规划主要包括两个方面,一是生成所有作业点最优工作序列的序列规划,二是在相邻作业点之间生成无碰撞路径的路径规划。序列规划和路径规划的总体目标是作业时间最短,规划的约束条件是作业顺序的限制以及碰撞的避免。机械手运动规划的算法建立在已有的各种方法之上,下面简要分r