机械手定位抓取原理_机械手引导定位

目录：

• 1、生产线上机器人机械臂是怎么实现精确定位的？
• 2、机械手怎么精确定位
• 3、机械手怎么确保精确定位？
• 4、机械手是怎么工作的

生产线上机器人机械臂是怎么实现精确定位的？

最直接的方法是采用非接触位移测量传感器，安装到机械手上，测量距离被测物体的距离，从而精确定位控制机械手动作。

非接触位移测量传感器有以下特点“

◆量程最小2mm，最大1250mm

◆量程起始距离最小10mm，最大260mm

◆频率响应：2K、5K、8K、9.4K；

◆分辨率最高0.01%,线性度最高0.1%

◆支持多个传感器同步采集

◆支持特殊量程

◆特殊应用(如路面平整度，高温被测体，管道内径，石油钻杆内外螺纹测量等)

◆针对串口，提供了运行应用的DLL开发库，方便用户开发应用软件

◆非接触位移精密测量。

机械手怎么精确定位

看你的执行元件是由什么来控制的。如果是由滚珠丝杠来定位，需要提高滚珠丝杠和伺服电机的精度，如果是滑台，提高电机的反馈精度即可。

机械手怎么确保精确定位？

各关节伺服电机的驱动是可以做到定位精确的，机械部分的精准程度是关键。所以各关节的机械部件制造精度（如变速箱）必须保证。

一般桁架搬运机械手是采用PLC脉冲输出的信号来控制步进电机沿着X、Y轴运动，通过发送脉冲的个数实现精确定位的功能。关节型的全自动搬运机械手除了PLC 的脉冲还有伺服电机的驱动可以实现定位精准的。

一般的控制器都能确保定位精确（前提是工人的装配精度要保证）。

扩展资料：

冲压机械手在选取夹具的定位元件为锥体结构，需保证工件有较高的对中性，并确保工件在夹紧时能很好地进行自定位(工件外面类似球形)。

工件径向阶梯孔 的周向位置精度由转位夹具予以保证。工件安装在框架下工作台面的夹具中，冲床机械手吊装在框架上面的滑轨上，每个工件都要经过机械手12次搬运才能完成全部工艺过程，所以机械手的抓取精度在设计中十分重要。

精度设计要求工件定位准确，抓取精度高，重复定位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取能力。冲床机械手能够被各个行业广泛应用得益于能够高效代替人工，在大幅度提高生产效率的同时还能够稳定产品质量。

未来确保冲压机械手能够生产出稳定的产品质量，需要对精度设计进行把握。

参考资料来源：百度百科-机械手

机械手是怎么工作的

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

一、执行机构

机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干；

1、手部

手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。

机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。

2、手臂

手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。

3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。

二、驱动机构

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。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。

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。

三、控制系统

机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。

控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等；集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。

其中插销板使用于需要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板限可，而同一插件又可以反复使用；穿孔带容纳的程序长度可不受限制，但如果发生错误时就要全部更换；穿孔卡的信息容量有限，但便于更换、保存，可重复使用；磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件，则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。对动作复杂的机械手，采用求教再现型控制系统。更复杂的机械手采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。控制系统以插销板用的最多，其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮，每一个凸轮分配给一个运动轴，转鼓运动一周便完成一个循环。

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