诸第大 密仪器与机橄学系 hua Univer 设计工程研究所 第9章开式链机构 91开式链机构的特点及应用 92开式链机构的结构分析 93开式链机构的运动学
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 第9章 开式链机构 9.1 开式链机构的特点及应用 9.2 开式链机构的结构分析 9.3 开式链机构的运动学
请第大 密仪器与机橄学系 Tsinghua Univer 设计工程研究所 91开式链机构特点及应用 911开式链机构的特点 开式运动链要成为有确定运动的 机构,常要更多的原动机。 开式运动链中末端构件的运动与闭式运动 链中任何构件的运动相比,更为任意和复 杂多样
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.1 开式链机构特点及应用 • 开式运动链中末端构件的运动与闭式运动 链中任何构件的运动相比，更为任意和复 杂多样。 9.1.1 开式链机构的特点 • 开式运动链要成为有确定运动的 机构，常要更多的原动机
诸第火学 密仪器与机橄学系 Tsinghua Universit 设计工程研究所 911开式链机构的特点 机器人与传统自动机的区别 机器人 机器人的操作称为柔性自动化 2.机器人是一种灵活的、万能的、具有多目的用途的自动化系 统。易于调整来完成各种不同的劳动作业和智能动作,其中包 括在变化之中及没有事先说明的情况下的作业 传统自动机: 1.传统自动机的操作称为固定自动化。 2.由连杆机构、凸轮机构等所组成的传统自动机用于完成单一 的重复的作业
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.1.1 开式链机构的特点 机器人与传统自动机的区别: 机器人： 1. 机器人的操作称为柔性自动化。 2. 机器人是一种灵活的、万能的、具有多目的用途的自动化系 统。易于调整来完成各种不同的劳动作业和智能动作,其中包 括在变化之中及没有事先说明的情况下的作业。 传统自动机： 1. 传统自动机的操作称为固定自动化。 2. 由连杆机构、凸轮机构等所组成的传统自动机用于完成单一 的重复的作业
诸第火学 密仪器与机橄学系 Tsinghua Universit 设计工程研究所 912开式链机构的应用 利用开式运动链的特点,结合伺服控制和计算机的使用,开 式链机构在各种机器人和机械手中得到了广泛的应用。 ASWC 多操作器协调工作本田公司机器人 铆接机器人
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.1.2 开式链机构的应用 利用开式运动链的特点，结合伺服控制和计算机的使用，开 式链机构在各种机器人和机械手中得到了广泛的应用。 多操作器协调工作 本田公司机器人 铆接机器人
请第大 密仪器与机橄学系 Tsinghua Univer 设计工程研究所 92开式链机构的结构分析 本节以机器人操作器为例, 介绍开式链机构的组成和结构 手部 小臂 9.2.1操作器的组成 臂部 操作器是机器人的执行系统,是 大臂 机器人握持工具或工件,完成各种运 腕部 动和操作任务的机械部分。 肘关节 肩关节 组成:机身、臂部、腕部和手 腰关节 部(末端执行器)等。 机身
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.2 开式链机构的结构分析 9. 2. 1 操作器的组成 操作器是机器人的执行系统，是 机器人握持工具或工件，完成各种运 动和操作任务的机械部分。 本节以机器人操作器为例， 介绍开式链机构的组成和结构． 组成：机身、臂部、腕部和手 部（末端执行器）等
请第大 密仪器与机橄学系 Tsinghua Univer 设计工程研究所 922操作器的自由度 操作器的白由度:等于操作器中各运动部件 自由度的总和,F=∑f; 手部 在确定操作器所有构件的位置时所必须给定 小臂 的独立运动参数的数目。 臂部 ·操作器的主运动链通常是一个装在固 臂 腕部 定机架上的开式运动链 肘关节 操作器中的运动副仅包含单白由度的运④ 肩关节 动副——转动关节和移动关节。 腰关节 机身 ·操作器臂部的运动称为操作器的主运动: 臂部各关节称为操作器的基本关节
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 操作器的白由度：等于操作器中各运动部件 自由度的总和，F = f i 。 在确定操作器所有构件的位置时所必须给定 的独立运动参数的数目。 9.2.2操作器的自由度 • 操作器的主运动链通常是一个装在固 定机架上的开式运动链。 • 操作器中的运动副仅包含单白由度的运 动副——转动关节和移动关节。 • 操作器臂部的运动称为操作器的主运动， 臂部各关节称为操作器的基本关节
请第大 密仪器与机橄学系 Tsinghua Univer 设计工程研究所 922操作器的自由度 1.臂部自由度组合 直线运动 回转运动
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.2.2操作器的自由度 1. 臂部自由度组合 直线运动 回转运动
请第大 密仪器与机橄学系 Tsinghua Univer 设计工程研究所 922操作器的自由度 1.臂部自由度组合 直线及回转运动(1) 直线及回转运动(2)
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.2.2操作器的自由度 1. 臂部自由度组合 直线及回转运动（1） 直线及回转运动（2）
诸第火学 密仪器与机橄学系 Tsinghua Universit 设计工程研究所 922操作器的自由度 结论: 为了使操作器手部能够达到空间任一指定位置,通用 的空间机器人操作器臂部应至少具有3个自由度。 为了使操作器手部能够达到平面任一指定位置,通用的 平面机器人操作器得臂部应至少具有2个自由度
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.2.2 操作器的自由度 结论： • 为了使操作器手部能够达到空间任一指定位置，通用 的空间机器人操作器臂部应至少具有3个自由度。 • 为了使操作器手部能够达到平面任一指定位置，通用的 平面机器人操作器得臂部应至少具有2个自由度
诸第火学 密仪器与机橄学系 Tsinghua Universit 设计工程研究所 923操作器的自由度 腕部自由度:用来调整手部在空间的状态 为了使手爪在空间能取得任意要求的 姿态,在通用的空间机器人操作器中 其腕部应至少有3个自由度。一般情 况下,这3个关节为轴线互相垂直的 转动关节。 为了使手爪在平面中能取得任意要求的姿态,在通用的 平面机器人操作器中,其腕部应至少有1个转动关节。 手部运动的自由度一般不计入操作器的自由度数目中
精密仪器与机械学系 设计工程研究所 9.2.3 操作器的自由度 腕部自由度：用来调整手部在空间的状态 • 为了使手爪在平面中能取得任意要求的姿态，在通用的 平面机器人操作器中，其腕部应至少有１个转动关节。 • 手部运动的自由度一般不计入操作器的自由度数目中。 • 为了使手爪在空间能取得任意要求的 姿态，在通用的空间机器人操作器中 其腕部应至少有3个自由度。一般情 况下，这3个关节为轴线互相垂直的 转动关节