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可重构SCARA机器人优化设计及控制系统研究

发布时间: 2022-10-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 新技术
行业领域:
电子信息技术,软件,工业机器人
成果介绍
本项目搭建的实验样机,可重构SCARA机器人大臂是将传统—体化的大臂进行模块化改进 ,分为大臂SCARA机器人作为现代化生产线的重要组成部分,凭借着高速、精确、稳定等特性,广泛运用于组装、分拣、包装等工业领域。本项目主要围绕传统SCARA 机器人结构尺寸固定,不能满足企业多工作空间的使用需求,以及分离式控制系统体积大、成本高、功耗大等主要问题,进行了相关关键技术研究。
成果亮点
( 1 ) 本项目对传统SCARA机器人大臂结构进行可重构设计,将模块化思想融入SCARA机器人的设计中,使得 SCARA机器人能够依据不同的生产需求,改变自身结构尺寸,实现46 5/ 5 6 5/ 6 6 5 m m三种不同的工作半径,并且末端有效负载为2k g。并且重点对可重构SCARA 机器人的重量、强度及刚度进行了分析,同时利用仿真实 验建立力学模型,并将力学模型与N SGA- 11 算法相结合,对可重构前端模块、大臂中部模块以及大臂末端模块,同时为了能够方便大臂各模块之间自由拆卸与安装,并且增强连接处的强度与刚度,模块与模块之间采用螺栓进行连接。 ( 2 ) 本项目使用STM32嵌入式控制系统代替传统的控制柜,将控制系统嵌入到可重构SCARA机器人的基座中,实现机器人结构与控制一体化设计,有效降低了机器人控制系统的成本与功耗, 并且使得SCARA 机器人安装使用更加便捷。 ( 3 ) 本项目对关节电机的脉冲输出方式和关节位置PID控制算法进行有效的设计与优化,使机器人位置控制精度接近工业使用标准。
团队介绍
河海大学机电工程学院以机械工程学科为主导方向,以机械、机器人、能源与动力、金属材料、工业设计等专业为主要特色,面向工程应用,培养现代机械设计、制造自动化与信息化、机器人设计及制造、机电系统测试与控制、金属材料加工、焊接工艺与设备、电厂热能动力工程、空调与制冷、疏浚技术与装备、水工金属结构、工业设计等方面的高级工程技术人才。 学院设有疏浚技术教育部工程研究中心、机电控制及自动化水利部重点实验室、特种机器人技术江苏省高校重点实验室;设有常州市数字化制造技术重点实验室、常州市光伏系统集成与生产装备技术重点实验室、常州市特种机器人及智能技术重点实验室等学科科研平台;设河海大学机械设计与制造研究所、河海大学机电控制及水下机器人研究所、河海大学焊接技术与金属结构研究所、河海大学能源与动力工程研究所、河海大学工业设计研究所、河海大学特种机器人研究所等科研机构。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”高端装备制造产业科技服务团 (中国机械工程学会) 评价时间:2022-11-02

陈丽红

中国机械工程学会

高工

综合评价

该技术对提高生产效率,降低机器人控制系统的成本与功耗很有意义。
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