工业机器人技术基础 工业机器人手腕
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工业机器人手腕
学习目标
手腕运动形式
臂转、手转、腕摆，RPY运动
手腕自由度
单自由度手腕、二自由度手腕、三自由度手腕结构
柔顺手腕结构
主被动柔顺装配概念、结构特点、运动过程
手腕简介
• 定义：腕部是连接手部和臂部的部件 • 作用：调整或改变手部的姿态
手腕运动形式
• 臂转：绕小臂轴线方向的旋转
• 手转：使末端执行器（手部）绕自身轴线方向的旋转称手转
• 腕摆：使末端执行器相对于手臂进行摆动
Z
Z
ww
腕 爪
腕 爪
臂转—腕摆—手转
Ɵ1
手手
Ɵ1
腕 腕
臂转—双腕摆—手转结构
手腕运动形式
• 臂转 • 手转 • 腕摆
翻转运动（R）
俯仰运动（P） 偏转运动（Y）
RPY运动
Rot（Z, α）：Roll 翻滚 Rot（Y, β）：Pitch 俯仰 Rot（X, γ）：Yaw 偏航
手腕自由度
单自由度手腕
• 翻转手腕（R手腕）
• 折曲手腕（B手腕）
• 移动手腕（T手腕）
手腕自由度
二自由度手腕
• BR手腕
• BB手腕
• RR手腕
手腕自由度
三自由度手腕
• BBR 手腕
• BRR 手腕
• RRR手腕
• BBB手腕（2自由度）
柔顺手腕结构
主动柔顺装配
• 从检测、控制的角度，采取各种不同的搜索方法，实现边校正边装配。
总结
1. 掌握手腕的三种运动形 2. 掌握手腕三种自由度的组合 3. 了解柔顺手腕结构特点 4. 了解手腕机构组成和设计要求
被动柔顺装配
• 从结构的角度在手腕部配置一个柔顺环节，以满足柔顺装配的需要。
柔顺手腕结构
动作过程
柔顺手腕结构
案例一：具有水平浮动二：采用板弹簧作为柔性元件
手腕机械设计要求
• 1.结构紧凑、重量轻； • 2.灵活、定位精度高； • 3.刚度、强度较高； • 4.可靠性高。
学习目标
手腕运动形式
臂转、手转、腕摆，RPY运动
手腕自由度
单自由度手腕、二自由度手腕、三自由度手腕结构
柔顺手腕结构
主被动柔顺装配概念、结构特点、运动过程
手腕简介
• 定义：腕部是连接手部和臂部的部件 • 作用：调整或改变手部的姿态
手腕运动形式
• 臂转：绕小臂轴线方向的旋转
• 手转：使末端执行器（手部）绕自身轴线方向的旋转称手转
• 腕摆：使末端执行器相对于手臂进行摆动
Z
Z
ww
腕 爪
腕 爪
臂转—腕摆—手转
Ɵ1
手手
Ɵ1
腕 腕
臂转—双腕摆—手转结构
手腕运动形式
• 臂转 • 手转 • 腕摆
翻转运动（R）
俯仰运动（P） 偏转运动（Y）
RPY运动
Rot（Z, α）：Roll 翻滚 Rot（Y, β）：Pitch 俯仰 Rot（X, γ）：Yaw 偏航
手腕自由度
单自由度手腕
• 翻转手腕（R手腕）
• 折曲手腕（B手腕）
• 移动手腕（T手腕）
手腕自由度
二自由度手腕
• BR手腕
• BB手腕
• RR手腕
手腕自由度
三自由度手腕
• BBR 手腕
• BRR 手腕
• RRR手腕
• BBB手腕（2自由度）
柔顺手腕结构
主动柔顺装配
• 从检测、控制的角度，采取各种不同的搜索方法，实现边校正边装配。
总结
1. 掌握手腕的三种运动形 2. 掌握手腕三种自由度的组合 3. 了解柔顺手腕结构特点 4. 了解手腕机构组成和设计要求
被动柔顺装配
• 从结构的角度在手腕部配置一个柔顺环节，以满足柔顺装配的需要。
柔顺手腕结构
动作过程
柔顺手腕结构
案例一：具有水平浮动二：采用板弹簧作为柔性元件
手腕机械设计要求
• 1.结构紧凑、重量轻； • 2.灵活、定位精度高； • 3.刚度、强度较高； • 4.可靠性高。