Introduzione: qual è il grado di libertà, i gradi di libertà in varie discipline hanno significati diversi, se si basa sul principio della meccanica, il suo significato è che la posizione del meccanismo può essere determinata quando il numero di parametri indipendenti del movimento deve essere dato, che è anche noto come grado di libertà del meccanismo. Questo documento si concentra sul significato del grado di libertà del braccio robotico, nonché sul calcolo del grado di libertà del braccio robotico.
Il braccio meccanico è simile al braccio umano, è una sorta di robot a più gradi di libertà Movimento a più gradi di libertà. Installando attuatori come manipolatori, ventose, torce di saldatura, ugelli, ecc. Alla fine, può sostituire le persone per svolgere parte del lavoro ripetitivo ad alta intensità e ad alto rischio.
Le braccia robotiche di solito hanno sei gradi di libertà, le braccia robotiche generalmente specializzate hanno solo da due a quattro gradi di libertà, mentre la maggior parte delle braccia robotiche per uso generale hanno da tre a sei gradi di libertà. Più alto è il grado di libertà di un braccio robotico, più complessa è l'azione eseguita dal suo meccanismo. Ecco una breve introduzione al significato dei gradi di libertà di un braccio robotico.
Significato dei gradi di libertà di un braccio robotico
Il numero di articolazioni su un braccio robot che può muoversi in modo indipendente è chiamato il grado di libertà di movimento del braccio. Il metodo di controllo adottato dai robot industriali è trattare ciascuna articolazione sul braccio robotico come meccanismo di servo separato e ogni asse corrisponde a un servo e ogni servo è controllato tramite un bus, che è controllato e coordinato dal controller in un unificato maniera.
Sei gradi di libertà sono generalmente utilizzati nella progettazione di robot industriali, che sono traduzioni lungo l'asse X, l'asse Y e l'asse Z; Rotazione attorno all'asse X, all'asse Y e all'asse z. I primi tre gradi di libertà sono usati per determinare la posizione e gli ultimi tre gradi di libertà vengono utilizzati per determinare l'atteggiamento al fine di realizzare il controllo del braccio del robot. Un piano di riferimento coincide con la superficie inferiore dell'oggetto, limitando l'oggetto per tradurre lungo l'asse z, ruotare attorno all'asse X e ruotare attorno all'asse Y con tre gradi di libertà; Due piani di riferimento coincidono di nuovo con il retro dell'oggetto, limitando l'oggetto per tradurre lungo l'asse X e ruotare attorno all'asse Z con due gradi di libertà; Tre piani di riferimento coincidono con l'altro lato dell'oggetto, limitando l'oggetto a tradurre lungo l'asse Y con un grado di libertà.
Se in base alla diversa forma strutturale del braccio robot può essere divisa in braccio robotico multi-joint orizzontale e braccio robot di coordinate cartesiane e così via. I bracci robotici multi-giunti orizzontali hanno generalmente tre gradi principali di libertà: Z 1- rotazione dell'asse, Z 2- rotazione dell'asse e traduzione dell'asse z e aggiungendo la rotazione dell'asse X e la rotazione dell'asse Y Alla fine dell'attuatore, può raggiungere qualsiasi punto di coordinatura nello spazio. Sistema di coordinate cartesiane Il braccio robotico è generalmente costituito da tre principali gradi di libertà, traduzione dell'asse X, traduzione dell'asse Y, traduzione dell'asse z, aggiungendo la rotazione dell'asse X, la rotazione dell'asse Y e la rotazione dell'asse z alla fine della fine Attuatore, può raggiungere qualsiasi punto di coordinata nello spazio.
Calcolo dei gradi di libertà del braccio robotico
Il calcolo dei gradi di libertà del braccio robotico è un prerequisito nella progettazione del braccio robotico. Calcolando i gradi di libertà del braccio robotico, è possibile conoscere il tipo di movimento che può essere generato dal braccio robotico, ad esempio, se le articolazioni del braccio robotico devono essere spostate solo su e giù, è necessario per limitare le articolazioni a ruotare attorno all'asse X, all'asse Y, all'asse z e a muoversi lungo la direzione dell'asse X e dell'asse Y. I gradi di libertà di un braccio robotico possono essere classificati in gradi planari e spaziali di libertà e i loro gradi di libertà possono essere calcolati usando calcoli semplici.
Sono calcolati i gradi planare di libertà. Se tutte le articolazioni del braccio sono k, meno il membro fisso (sede), il numero di giunti del braccio in movimento è n=k -1. Prima che i giunti siano collegati dai Sottomarini, il numero totale di gradi di libertà di questi giunti è 3N. Quando i sottomarini di movimento collegano queste articolazioni per formare il braccio, il numero di gradi di libertà delle singole articolazioni del braccio diminuisce e il numero totale di vincoli introdotti da tutti i sottomarini nel braccio è 2PL+pH. Pertanto, il numero totale di gradi di libertà delle articolazioni meno il numero totale di vincoli introdotti dai Sottomarini è uguale ai gradi di libertà del braccio. Il numero totale di vincoli introdotti da tutti i sottotitoli di movimento nel braccio è 2PL+pH. Quindi, il numero totale di gradi di libertà delle articolazioni meno il numero totale di vincoli introdotti dai Sottomarini è uguale al grado di libertà del braccio, IE, f =3 n -2 pl- Il pH è il modo di calcolare i gradi planari di libertà.
Il modo per calcolare i gradi spaziali di libertà. Prima di tutto, dobbiamo sapere che il braccio robotico ha sei gradi di libertà nello spazio, a differenza dei tre gradi di libertà che ha sull'aereo. Il loro calcolo è sostanzialmente lo stesso, sono il numero totale di gradi di libertà delle articolazioni meno il numero totale di vincoli introdotti dal vizio di movimento è uguale al grado di libertà del braccio robotico, il calcolo: f=6 n -5 p 5-4 p 4-3 p 3-2 p 2- p1. F rappresenta il grado di libertà del braccio robotico, 6n rappresenta il numero totale di gradi di libertà delle articolazioni e P1, P2, P3, P4 e P5 rappresentano il numero di livelli 1-5 del Motion Vice, rispettivamente.
Sfoglia l'articolo di cui sopra per comprendere il significato del grado di libertà del braccio robotico e come calcolare, il numero di articolazioni sul braccio robotico che può muoversi in modo indipendente è il grado di libertà del braccio robotico. Il numero di articolazioni sul braccio che può muoversi in modo indipendente è il numero di gradi di libertà del braccio. Di solito quando progettiamo un braccio robotico, useremo il calcolo dei suoi gradi di libertà per conoscere il possibile movimento del braccio attraverso il calcolo. Seguiteci per saperne di più sui gradi di libertà delle armi robotiche e delle loro applicazioni.