三关节机械手直线轨迹计算方法

㈠ 机器人工具坐标系轨迹规划方法可行吗请给点思路。

     工业机器人一般属于关节型机器人，其轨迹规划是根据作业任务的要求计算出预期的运动轨迹，机器人轨迹规划属于机器人的底层规划，基本上不涉及人工智能问题。

      通常将机器人的运动看做是工具坐标系T相对于工件坐标系S的运动，这种描述方法既适用于各种机器人，也适用于同一机器人上装夹的各种工具，对于进行抓放作业的机器人如用于上下料，需要描述它的起始状态和目标状态，即工具坐标系的起始值和目标值，因此，用点来表示工具坐标系的位姿，对于另外一些作业，如弧焊和曲面加工等，不仅要规定机器人的起始点和终止点，而且要指明两点之间的若干中间点（路径点）使机器人沿着特定的路径运动（路径约束）这类运动称为连续路径运动或轮廓运动，而前者称为点到运动（PTP）。

      在规划机器人的运动轨迹时，要弄清楚在其路径上是否存在障碍物（障碍约束）路径约束和障碍约束的组合把机器人的轨迹规划与控制方式划分为四类。

      机器人最常用的轨迹规划方法有两种，第一种方法要求用户对于选定的转变结点（插植点）上机器人的位姿、速度和加速度给出约束条件（如连续性和光滑程度等）然后根据该条件在轨迹规划点进行插值计算，第二种方法是要求用户给出运动路径的解析式，如给出直交坐标空间的直线路径，轨迹规划在关节空间或直交坐标空间中确定一条轨迹来逼近预定的路径，在第一种方法中，约束的设定和轨迹规划均在关节空间进行，所以可能会发生与障碍物相碰撞，第二种方法的路径约束是在直交坐标空间中给定的，而关节驱动器是在关节空间中受控的，因此，为了得到与给定路径十分接近的轨迹，首先必须采用某种函数逼近的方法将直角坐标路径约束转化为关节坐标路径约束，然后确定满足关节约束的参数化路径。

㈡ 关于机械手原理

【1】机械手原理及组成如下图所示：

【2】机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用液压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。

㈢ 机械手的主要几种类型

机械手如何分类 机械手有哪些类别？

随着智能工业的快速发展，我越来越多的行业都用机械手替代了人工，那么我们常见的机械手有哪几种类型呢？

按照驱动方式分类如下：

机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。

1、液压驱动式

液压驱动式机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。

2、气压驱动式

其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。

3、电气驱动式

电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。

4、机械驱动式

机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。

根据机械手臂运动形式的不同，机械手可以分为四种形式:直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和多关节式

1、直角坐标式机械手：手臂在直角坐标系的三个坐标轴方向作直线移动，即手臂的前后伸缩、上下升降和左右移动。这种坐标形式占据空间大而工作范围却相对较小、惯性大，它适用于工作位置成直线排列的情况。

2、圆柱坐标式机械手：手臂作前后伸缩、上下升降和在水平面内摆的动作。与直角坐标式相比，所占空间较小而工作范围较大，但由于机构结构的关系，高度方向上的最低位置受到限制，所以不能抓取地面上的物体，惯性也比较大。这是机械手中应用较广的一种坐标形式。

3、极坐标式机械手：手臂作前后伸缩、上下俯仰和左右摆动的动作。其最大特点是以简单的机构得到较大的工作范围，并可抓取地面上的物体。其运动惯性较小，但手臂摆角的误差通过手臂会引起放大。

4、多关节式机械手：其手臂分为大臂和小臂两段，大小臂之间由肘关节连接，而大臂与立柱之间又连接成肩关节，再加上手腕与小臂之间的腕关节，多关节式机械手可以完成近乎人手那样的动作。多关节式机械手动作灵活，运动惯性小.能抓取紧靠机座的工件，并能绕过障碍物进行工作。多关节式机械手适应性广，在引人计算机控制后，它的动作控制既可由程序完成，又可通过记忆仿真.是机械手的发展方向。

按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

㈣ 跪求PLC控制机械手的机械手臂，手抓，等详细的相关计算，和计算公式！谢谢

这个问题问的莫名其妙，你想问什么，讲明白

㈤ 求3自由度关节机械手逆运动学算法

若AB=m,AF=n,作垂线AH垂直于OB交点为H,则AH=msinβ,BH=mcosβ,作FI于AH 垂直交于I点,则AI=ncos(α+β-π/2),FI=nsin(α+β-π/2),所以 Y=AH-AI=msinβ- ncos(α+β-π/2) X=FI+BH=mcosβ+nsin(α+β-π/2

㈥ 六自由度机械手走连续直线轨迹怎么控制

问题不清楚，你是要问怎么计算运动使末端走直线还是每个关节的驱动怎么调节优化。如果是前者，用Matlab或者ADAMS建个模型，给定末端是轨迹，反求一下就行了。自由度较多，可能有很多解，可以附加一些限定条件。如果是问后者，方法就很多了，找本控制的书看看就好。

㈦ 机械手的运动轨迹和行程参数

机械手的运动轨迹为空间的连续曲线，在整个移动过程中处于控制之下，实现平稳和准确的运动，使用范围非常广，博力实机械手能够提升生产过程中的自动化程度，实现材料的传送。

㈧ 三自由度机械手的三自由度机械手的基本形式

典型的横行式自动取料机械手,其运动由X,Y,Z3个相互垂直方向的直线运动组合而成,也称为三自由度平移机械手。(1)运动形式横行式自动取料机械手的手臂结构与摇臂式机械手的手臂结构是类似的,所不同的是横行式自动取料机械手的运动全部为直线运动,在结构上更具有代表性,如图3所示。横行式自动取料机械手的结构分为X轴、Y轴、Z轴3部分,主要在空间运动距离较大的场合使用;而摇臂式机械手则将其中一个直线运动用更简单的摆动运动所代替。(2)运动过程分析这种机械手在结构上主要是将X轴、Y轴、轴(主手、副手)、底座等4部分采用模块化的方式通过直线导轨机构搭接而成,其中X轴、Y轴、Z轴在相互垂直的方向上进行搭接连接。直线导轨机构不仅是运动导向部件,各部分结构的连接也是通过直线导轨机构来实现的。这种机械手的运动过程如下:动作1当执行下降取料命令后,机械手抓取装置沿Z轴方向垂直下降,如图3中轨迹1所示,抓取装置包括吸盘、气动手指和杠杆机构等;动作2机械手抓取镀件后沿Z轴反向回到原点,如图中轨迹2所示;动作3机械手抓取镀件沿Y轴方向移动,如图中轨迹3所示;动作4根据运动需要,机械手抓取镀件沿X轴方向移动,实现跨距转移,如图中轨迹4所示;动作5当镀件运行到释放点上方时,机械手执行下降命令沿轨迹5下降至释放点释放镀件,完成一次镀件的转移;动作6、动作7、动作8这几个动作沿上述运动轨迹反向运行,回到原点位置,进人待料状态,等待下一次取料循环。这种横向移动,根据控制和运行的要求,X轴、Y轴、Z轴的运动可以同时进行。

㈨ 蜘蛛机械手 控制算法

它是利用一般的数学计算方法计算
机械手
工作部的相对位置关系，通过计算的数据或者认为的具体要求电脑发出指令，用以驱动
伺服电机
动作。至于你问的是什么算法，似乎没什么算法可言。是可以用
plc控制
的。

㈩ 工业机器人关节运动和线性运动的区别

工业机器人关节运动和线性运动的区别分别是：

1、关节运动：关节运动也叫轴运动，机器人工具中心点（TCP）从A点到B点，从A点开始沿非线性路径运动至B点位置，所有关节均同时达到目的位置。因为所呈现出的路径轨迹类似曲线，很多初学者很容易混淆为弧线运动。

2、线性运动：线性运动也叫直线运动，机器人工具中心点（TCP）从A点到B点，在两个点之间的路径轨迹始终保持为直线。所以线性运动常用于已知路径为直线的轨迹，如涂胶、焊接、切割等。

节运动和线性运动进行路径规划的基本原理是：

1、关节运动轨迹规划原理：从实际运动的角度，关节运动有两种方式，第一种是关节运动速度相同，时间不同，那么结果是两关节不同时到达；第二种方式是关节运动时间相同，所以两关节同时到达，但是速度不同。

2、线性运动轨迹规划原理：还是以两自由度的机器人讲解分析，现在假设机器人的末端手可以沿P1点到P2点之间的一条已知直线路径运动。

最简单的解决方法是首先在P1点和P2点之间画一直线,再将这条线等分为几部分，例如分为5份，计算出各点对应的两个关节角度a和b的值，这一过程称为在P1点和P2点之间插值，可以看出，这时路径是一条直线，而关节角并非均匀变化。