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焊接機器人連桿的坐標系

作者:濟南華天隆數控設備廠家 發布時間:2019-03-27 15:36:48 瀏覽次數:0

應用D-H法來建立焊接機器人桿件的坐標系。在這種坐標系中,可以把機械手的任一連桿i(i=1,2,3···,n)看作是一個剛體,與它相鄰的兩個關節i、i-1的軸線i和i-1之間的關系也由它確定,如圖1,可以用以下四個參數描述連桿i:①連桿長度ai-1:關節軸i-1和關節軸i之間的公垂線的長度ai-1;②連桿轉角αi-1:假設作一個平面,并使該平面與兩關節軸之間的公垂線垂直,然后把關節軸i-1和關節軸i投影到該平面上,在平面內軸i-1按照右手法則繞ai-1轉向軸i,測量兩軸角之間的夾角為αi-1;③連桿偏距di:相鄰兩個連桿之間有一個公共的關節軸,沿著兩個相鄰連桿公共軸線方向的距離可以用一個參數描述為連桿偏距di;④關節角θi:描述兩個相鄰連桿繞公共軸線旋轉的夾角θi。通過這四個參數可以描述任意兩個連桿之間的位置和姿態關系。

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其次對連桿i定義一個與之相固聯的坐標系{i},坐標系{i}的Z軸稱為Zi,與關節軸i重合;坐標系{i}的原點位于公垂線ai與關節軸i的交點處。Xi軸沿ai方向由關節i指向關節i+1(若:ai=0,則Xi垂直于Zi和Zi+1所在的平面)。Yi軸由右手定則確定。

在焊接機器人基座上連接一個坐標系稱為坐標系{0},此坐標系可作為焊接機器人其他坐標系的參考坐標系,不運動。通常規定:Z0軸沿著關節軸1的方向,當坐標系1的關節變量為0時,設定參考坐標系{0}與{1}重合。且a0=0,α0=0,當關節1為轉動關節,d1=0;當關節1為移動關節,θi=0。

末端連桿坐標系的確定取決于與其相連的關節稱為坐標系{n},通常規定:對于轉動關節n,設定θn=0,此時Xn和Xn-1軸的方向相同,選取坐標系{n}的原點位置,使之滿足dn=0;對于移動關節 n,設定Xn軸的方向使之滿足θn=0,當dn=0時,選取坐標系{n}的原點位于Xn-1軸與關節軸n的交點位置。


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