三自由度机械手腕控制系统设计文献综述
2020-04-12 08:48:05
文 献 综 述
一、概述
工业机械手由于是再现人手功能的技术装置而被称之为机械手,它模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作,是近代自动控制领域中出现的一项新技术, 已成为现代制造生产系统中的一个重要的组成部分。这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科#8212;#8212;#8212;机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。
机械手的迅速发展是由于它具有积极作用日益为人们所认识: 其一, 它能部分地代替人工操作; 其二, 它能按照生产工艺的要求, 遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸; 其三, 它能操作必要的机具进行焊接和装配。 因此, 它能大大地改善工人的劳动条件, 显著地提高劳动生产率, 加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 因而, 机械手受到各先进工业国家的重视, 并投入了大量的人力物力加以研究和应用, 尤其在高温、 高压、 粉尘、 噪声以及带有放射性和污染的场合, 应用得更为广泛。 该技术在我国近几年来也有较快的发展, 并取得一定的成果, 受到各工业企业的重视。
二、工业机械手的组成
现代工业机械手一般由控制系统、驱动系统、位置检测系统及执行机构等组成。
控制系统,是机械手系统的核心部分,其主要作用是使得工业机械手能够按照预定的动作正确地完成每一个动作。目前工业机械手的控制系统,一般都包括主控系统与定位系统。 驱动系统,是工业机械手的动力装置,主要作用是作为执行机构的驱动源,由动力源和辅助装置组成。当前市场上的绝大部分工业机械手,采用的驱动方式为液压驱动、电力驱动、气压驱动和机械方式驱动。
执行机构,是工业机械手的最终执行机构,作用是完成工件的取送工作,当前市场上大多数工业机械手的执行机构为手抓、夹钳和吸盘。
位置检测系统,是实现工业机械手精确定位的装置,主要作用是实时检测机械手执行机构的具体位置,并将机械手的位置信息实时反馈给控制系统,而控制系统根据反馈回来的机械手位置与给定机械手位置进行比较,及时地修正机械手的位置,实现精确定位。
三、工业机械手的发展现状