物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙和文檔）

物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙和文檔）,物料,搬運(yùn),機(jī)械手,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙,以及,文檔 普通機(jī)床物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì) 附錄1：譯文 1.介紹 朱等人已經(jīng)提出了一種名為“虛擬分解控制”的系統(tǒng)方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)各種控制目標(biāo)而不限制目標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)。人。 （1997年）。基本思想是將整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)“切”成物體并打開鏈條。一個(gè)物體通常是一個(gè)剛體，為其提供了運(yùn)動(dòng)/力控制規(guī)范。開放鏈?zhǔn)怯申P(guān)節(jié)連接的一系列剛性連接。因此，完整的機(jī)器人系統(tǒng)的控制問(wèn)題被轉(zhuǎn)換成每個(gè)子系統(tǒng)的多個(gè)控制問(wèn)題 - 一個(gè)對(duì)象或一個(gè)開放的鏈。結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性是用獨(dú)立的參數(shù)適應(yīng)法則處理的。每個(gè)雙物理連接的子系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)相互作用完全由一個(gè)稱為虛功率流量的標(biāo)量項(xiàng)表示在它們之間的切點(diǎn)上。在本文中，這種新穎的控制方法被用于控制一個(gè)六聯(lián)合工業(yè)機(jī)器人KUKA361執(zhí)行混合運(yùn)動(dòng)/力量任務(wù)。 2.虛擬分解控制 對(duì)于一個(gè)特定的系統(tǒng) - 一個(gè)配備有位于手腕處的SCHUNK力傳感器F450 / T45（測(cè)量范圍為450N和45Nm）的限制運(yùn)動(dòng)的KUKA361機(jī)器人，參見圖1，在該位置放置一個(gè)“切割點(diǎn)” 的力傳感器，使得機(jī)器人系統(tǒng)被虛擬地分解成一個(gè)物體和一個(gè)基底固定的開放鏈。 該對(duì)象是從機(jī)器人上切割下來(lái)的結(jié)構(gòu)，而底部固定的開放鏈條是除聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)之外的六聯(lián)KUKA361機(jī)器人。 框架C被分配并固定到“切割點(diǎn)”，并且框架O被固定到端部效應(yīng)器。 對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程（作用因子）被描述為（Zhu，et。al。，1997）： ModdtoX+CooX+Go=oF, (1) 其中MO∈R6×6是恒定的并且CO∈R6×6是偏斜對(duì)稱的。 MO，CO和GO∈R6的顯式表達(dá)式由equ給出。 （Zhu，et。al。，1997）的（17），用O代替Oi; OX∈R6表示幀O的廣義線性/角速度，以幀O表示; OF∈R6表示在框架O中表達(dá)的凈力/力矩（包括10i）。由于末端效應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)受γ維約束，0 <γ<6，因此就一般建模方法而言 De Luca和Manes，1994） oX=Tx (2) oF=°UCcF-Ym?m-Yfφf(shuō) (3) 其中T∈R6×（6-γ）是等級(jí)6-γ，Ym∈R6×（6-γ），Yf∈R6×γ是等級(jí)γ，χ∈R6-γ是獨(dú)立的速度坐標(biāo)，φm∈ R6-γ，且φf(shuō)∈Rγ表示約束力的獨(dú)立坐標(biāo); OUC∈R6×6是一個(gè)力/力矩轉(zhuǎn)換矩陣，它將框架C中表示的力/力矩轉(zhuǎn)換為框架O中表示的力/力矩; 并且CF∈R6表示在位于力傳感器處的“切割點(diǎn)”處施加的力/力矩（從開放鏈向物體）。 因此，在這種特殊情況下，CF也是可以衡量的。 圖1.與環(huán)境接觸的KUKA361機(jī)器人。 備注2.1：注意（2）中的T取代（De Luca和Manes，1994）中的[TK TD]。 這意味著純粹的自由運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)都是以統(tǒng)一的方式處理的。 因此，Ym可以包含與純自由運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的零值列。 正交性TTYf = 0按照等式成立。 （18）（De Luca和Manes，1994）。 備注2.2：等于。 （3）中，φm表示動(dòng)力的坐標(biāo)，見（De Luca和Manes，1994）。 一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)環(huán)境的摩擦力，阻尼和彈簧力都可以建模為φm。 在不失一般性的情況下，假定任何動(dòng)態(tài)環(huán)境的質(zhì)量屬性都已包含在末端效應(yīng)器中，因此φm不包含任何慣性力。 因此，φm與狀態(tài)有關(guān)，可以用線性參數(shù)表示 φm=ym*?m (4) 其中Y * m是作為可測(cè)量狀態(tài)函數(shù)的回歸矩陣，θm是相應(yīng)的參數(shù)向量。 它遵循 Ym?m=ymθm , ym=Ymym* (5) Yf的偽逆被表示為Y＃f，使得Y＃f Yf =Iγ。 因此，矩陣[TY #T f]∈Rn×n是可逆的 TYf#T-1=∩TYfT (6) 其中Ω∈R6×（6-γ）是由（6）定義的矩陣。 在確定了Y＃f之后，速度矢量OX可以被重寫為 oX=Tχ+Yf#Tχf （7） 其中χf∈Rγ表示與約束關(guān)聯(lián)的速度坐標(biāo)。 請(qǐng)注意，約束條件成立時(shí)，χf= 0。 生產(chǎn)者所需的凈力/力矩設(shè)計(jì)為 OFr=OFr*+KOOXr+OX (8) OFr*=?yO+ymθm+Yfφf(shuō)r (9) OXr表示OX所需的矢量，并將在下一節(jié)中進(jìn)行設(shè)計(jì); KO是一個(gè)正定的增益矩陣; φf(shuō)r∈Rγ表示φf(shuō)所需的向量; θm表示θm的估計(jì)值; θO表示θO∈R13的估計(jì)值，它是對(duì)象的一個(gè)參數(shù)向量，并由θ來(lái)控制 請(qǐng)注意，Y∈R6×13表示一個(gè)回歸矩陣， 其中χ* r∈Rn-γ表示稍后需要指定的設(shè)計(jì)向量。 θO的詳細(xì)表達(dá)式是 其中mO是質(zhì)量; Or = [Orx，Ory，Orz]T∈R3表示從幀O的原點(diǎn)朝向質(zhì)心的向量，其表示在幀O中; Ixx，Iyy，Izz，Ixy，Ixz和Iyz是圍繞質(zhì)量中心的慣性元素，用O幀表示。θO的每個(gè)元素由Zhu和De Schutter（1999）定義的P函數(shù)（第311頁(yè)的等式（4））更新為 其中（θO）j表示θO的第j個(gè)元素，（yO）j分別表示y0的第j列，j = 1，...，13; cOj> 0是更新增益; （θO）-j和（θO）+ j分別表示（θO）j（θO的第j個(gè)元素）的下限和上限。 θm的第j個(gè)元素被更新 （θm）-j和（θm）+ j分別表示（θm）j（θm的第j個(gè)元素）的下限和上限，其中cmj> 0，（Ym）j表示第j列的Ym。 通過(guò)將基礎(chǔ)速度設(shè)置為零，基礎(chǔ)固定鏈特別適用于開放鏈。 這個(gè)開放鏈條共有6個(gè)連接點(diǎn)和6個(gè)連接點(diǎn)。 聯(lián)合k，k = 1，...，6，連接鏈路k-1與鏈路k（鏈路0固定在地面）。 框架Bk被固定到沿其第k個(gè)關(guān)節(jié)的Z軸的第k個(gè)連桿。 開鏈的動(dòng)力學(xué)由剛性連接的動(dòng)力學(xué)組成，表示為BkF，其特征在于（1）其中框架O相應(yīng)地由Bk代替，并且關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)特征為 其中I * k∈R是等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; q k∈R是關(guān)節(jié)位移; ξk（t）∈R是摩擦力/轉(zhuǎn)矩，dk∈R表示恒定的不確定性; τk∈R是聯(lián)合控制力/轉(zhuǎn)矩; τk∈R是關(guān)于動(dòng)力學(xué)的凈力/力矩; BkF∈R6表示從鏈路k-1向鏈路k施加的施加力/力矩，用框架Bk表示; Zk∈R6是沿第k個(gè)關(guān)節(jié)軸的投影向量。 在本文中，摩擦力的形式為 即考慮庫(kù)侖和粘性摩擦，其中kkk> 0且kvk> 0分別表示庫(kù)侖粘滯系數(shù)和粘滯摩擦系數(shù)。 惡趣。 （Zhu，et。al。，1997）中的（2）式得到CX = OUT C OX，OX = CUT O CX，其中CUO = OU-1C。 一個(gè)可逆雅可比矩陣J∈R6×6定義為CX = J˙q，其中q = [q1，...，q6] T∈R6表示關(guān)節(jié)速度。 因此，所需的速度CXr = O UT COXrand˙qr= J-1 CXr = J-1 OUT COXr被獲得。 那么，BkX∈R6和BkXr∈R6可以根據(jù)q和qr遞歸地獲得。 通過(guò)應(yīng)用（8）和（9）而沒(méi)有在（9）的右側(cè)的最后兩項(xiàng)，用Bk代替下標(biāo)O，并且替換OX來(lái)獲得鏈接k所需的凈力/力矩，表示為BkFr * r與BkXr。 這形成了Fr = [0 T 6，B1FT r，...，B6FT r] T∈R 42.因此，沿節(jié)點(diǎn)所需的投影力/力矩表示為Fz r = [（ZT 1 B1Fr），... ·，（ZT 6 B6Fr）] T∈R6，是根據(jù)equ的前六行得到的。 （Zhu，et。al。，1997）的（34）式，通過(guò)消除所有項(xiàng)中的下標(biāo)j并設(shè)定lj = 6和Tj = C，使得  附錄2：英文翻譯 - 8 -