PUMA560型机器人.pdf

一、 PUMA560简介
PUMA-560 机器手是工业机器人 , 或称机器人操作臂。从外
形来看 , 它和人的手臂相似 , 是由一系列刚性连杆通过一系列
柔性关节交替连接而成的开式链。 这些连杆就像人的骨架 , 分别
类似于胸、上臂 和下臂 , PUMA-560机械手的关节相当于人的肩
关节、肘关节和腕关节。 操作臂的前端装有末端执行器或相应的
工具 , 也常称为手或手爪。手臂的动作幅度一般较大 , 通常实现
宏操作。
PUMA 一 560 型机器人由机器人本体 ( 手臂 ) 和计算机控制
系统两大部分组成。机器人本体 ( 手臂 ): 6 个自由度 ; 驱动采用
直流伺服电机并配有安全刹闸 ; 手腕最大载荷为 2 kg ( 包括手腕
法兰盘 ); 最大抓紧力为 60 N ; 重复精度为士 m; 工具在最
大载荷下的速度 : 自由运动时为 , 直线运动时为 ,
工具在最大载荷下的加速度为 1 9 ; 操作范围是以肩部中心为球
m 为半径的空间半球 ; 夹紧系统由压缩空气环节与四位
电磁阀组成 ; 工具安装表面为腕部法兰盘面 , 安装尺寸为。
4 -M S 的安装孔 ; 整个手臂重 53kg。
PUMA-560 机械手的运动学方程 PUMA-560机械手属于关节式
的机器人 , 6个关节都是转动关节。前面 3个关节确定手腕参考点
的位置 , 后面 3个关节确定手腕的方位。和多数工业机器人一样 ,
后3个关节轴线交于一点。 关节 1 的轴线为铅直方向 , 关节 2和关
节3的轴线水平且平行距离为 a2, 关节 1和关节 2的轴线垂直相交 ,
关节 3和关节 4的轴线垂直交错 , 距离为 a3。关节 1和2的 x轴方向
的距离为 d2, 关节 3和4的x 轴方向的距离为 d4。PUMA-560机械手
实体图见图 1, 各个连杆坐标系的连杆参数列于表 1中。
UMA-560 机械手实体图
二、 PUMA560机构描述
如图 1 所示，PUMA560机构是一个 6 自由度的串联开链式机构。 O-xyz
坐标系是基础坐标系 ,a2, a3, d2,d4 是结构参数， (i =1,2, ⋯ ,