一种克服万向节转角限制的Delta机器人结构参数设计方法技术

本发明专利技术公开了一种克服万向节转角限制的Delta机器人结构参数设计方法，属于Delta机器人结构参数设计领域。万向节的转角范围通常是一个90°的锥角空间，相较于球铰链的转角范围有一定的差距，因此为了能让采用万向节的Delta机器人具有较好的工作空间，需要通过计算来优化其结构。本发明专利技术能够克服万向节对Delta机器人工作空间的影响，使其能够拥有更大的工作空间。本发明专利技术的计算过程包括以下步骤：明确Delta机器人的已知参数及待设计参数；建立直角坐标系；在坐标系内确定主动臂和从动臂的四种特殊运动位姿；根据期望工作空间设计能够给克服万向节转角限制的Delta机器人结构参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设计Delta机器人结构参数的方法，该Delta机器人采用万向节作为主动臂与从动臂之间以及从动臂与动平台之间的铰接件。
技术介绍
随着中国工业化进程的不断推进，工业机器人应用技术得到了快速的发展。工业机器人作为装备制造业的重要功能部件，在车间自动化物流生产系统中发挥着越来越重要的作用。Delta机器人是目前商业应用最成功的并联机器人之一，具有速度快、精度高、结构简单、负载能力大、控制方便等优点，在食品、药品、医疗等生产领域有着广泛的应用。Delta机器人的臂关节铰接通常采用球铰链铰接，区别于传统的球铰链，这种球铰链采用分离式结构，球窝部分与球销部分接触面不大于半球面。这样的结构设计使得球销的偏转角度可以接近±90°，相比于传统的球铰链，转角范围大大提升。但是使用这种铰接方式存在很大的缺陷，即随着从动臂摆角的增大，机器人的负重能力及动力学性能将会大幅下降。如果在这种情况下仍需要提高机器人的负载能力，则只能通过增加弹簧的劲度系数来增加球窝与球销接触力，但是这样会使得摩擦力也随之增大，将增加系统的内部损耗。采用万向节来代替球铰链进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克服万向节转角限制的Delta机器人结构参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据Delta机器人的期望工作空间参数和部分预先确定的参数明确已知参数及待设计参数，已知参数包括：ρorder：期望工作空间的半径；h：期望工作空间的高度；re：主动臂等效铰接点距固定平台中心距离；δ：两臂铰接点到y轴的最短距离；αmin：从动臂最小倾角；βmax：从动臂径向角最大值；待设计结构参数包括：l：从动臂长度；L：主动臂长度；αm：万向节在动平台上的安装倾角；z0：动平台中心在基坐标系下的z轴坐标最小值；γmax：从动臂最大摆角；步骤二：建立直角坐标系：以其中一组主动臂和从动臂为对象，在从动臂...

【技术特征摘要】
1.一种克服万向节转角限制的Delta机器人结构参数设计方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤一：根据Delta机器人的期望工作空间参数和部分预先确定的参数明确已
知参数及待设计参数，已知参数包括：
ρorder：期望工作空间的半径；
h：期望工作空间的高度；
re：主动臂等效铰接点距固定平台中心距离；
δ：两臂铰接点到y轴的最短距离；
αmin：从动臂最小倾角；
βmax：从动臂径向角最大值；
待设计结构参数包括：
l：从动臂长度；
L：主动臂长度；
αm...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯祖仁，陈涛，梁恺，杨青，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61