SCARA机器人的参数设定方法技术

本发明专利技术属于机器人领域，具体为一种SCARA机器人的参数设定方法，该参数设定方法通过建立第一转臂的形变量与其高度之间的关系式，以得出第一转臂的形变量与其高度之间的变化规律，并通过对关系式进行求导，获取形变量在高度取值范围内的变化速度情况，从而获知形变量在哪个高度尺寸区间内的变化速度开始减小，以便确定出满足形变量要求的高度取值范围，该种方式可快捷地确定出SCARA机器人的第一转臂高度的取值范围，可有效地提高第一转臂参数设计的效率。

【技术实现步骤摘要】
SCARA机器人的参数设定方法
本专利技术属于机器人领域，具体为一种SCARA机器人的参数设定方法。
技术介绍
SCARA机器人是一种应用于装配作业的机器人手臂，其设有三个旋转关节，分别为底座、第一转臂和第二转臂，第一转臂与底座铰接，第二转臂与第一转臂铰接，三个旋转关节的轴线相互平行，第二转臂上装设有用于在竖直方向上作业的机构，由于第二转臂的设计参数由装设在其上的机构而定，其刚性效果基本确定，而第一转臂作为主力臂，第二转臂上的负载以及其自身重量会使第一转臂产生一定的形变，因而第一转臂的刚性则直接影响SCARA机器人整体的刚性效果，由于第一转臂的材质一般选择较为轻盈的铝合金，其长度则由机器人的行程决定，其宽度主要由机器人选用的减速机构决定，因此，第一转臂的刚性则主要取决于其高度尺寸，所以研发一种SCARA机器人的参数设定方法来确定第一转臂的高度尺寸以提高机器人的刚性是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种SCARA机器人的参数设定方法，用于提高机器人的刚性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种SCARA机器人的参数设定方法，所述SCARA机器人包括底座、与底座铰接的第一转臂、与第一转臂铰接的第二转臂，定义第一转臂的高度为x，所述参数设定方法包括第一转臂的参数选择步骤：建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其高度之间的关系式f(x)＝-aln(x)+b，a∈[0.10，0.11]，b∈[0.35,0.38]，x∈[45,100]，在f(x)’≥-0.0018的区间内选取第一转臂的高度尺寸。与现有技术相比，本专利技术通过建立第一转臂的形变量与其高度之间的关系式，以得出第一转臂的形变量与其高度之间的变化规律，并通过对关系式进行求导，获取形变量在高度取值范围内的变化速度情况，从而获知形变量在哪个高度尺寸区间内的变化速度开始减小，以便确定出满足形变量要求的高度取值范围，该种方式可快捷地确定出SCARA机器人的第一转臂高度的取值范围，可有效地提高第一转臂参数设计的效率。进一步的，所述第一转臂的长度为300mm，第一转臂与第二转臂完全展开后的长度为600mm，其中，关系式中a为0.109，b为0.3747，即第一转臂的形变量与其高度之间的关系式为f(x)＝-0.109ln(x)+0.3747，同时，为了避免第一转臂过重，防止对减速机构和电机等增加负荷，将第一转臂的高度设置为60mm，通过关系式绘制的曲线可知，高度增加至60mm以后，形变量随高度的增加而改变的速度明显下降，在考虑其自身重量的因素下，将第一转臂的高度设定为60mm可在提高刚性的前提下，也相对地降低动力装置所增加的负荷。进一步的，定义第一转臂的壁厚为y，建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其壁厚之间的关系式f(y)＝-cln(y)+d，c∈[0.005，0.009]，d∈[0.20,0.24]，y∈[4,26]，在f(y)’≥-0.0007的区间内选取第一转臂的壁厚尺寸。通过建立第一转臂的形变量与其壁厚之间的关系式，以得出第一转臂的形变量与其壁厚之间的变化规律，并通过对关系式进行求导，获取形变量在壁厚取值范围内的变化速度情况，从而获知形变量在哪个壁厚尺寸区间内的变化速度开始减小，以便确定出满足形变量要求的壁厚取值范围，该种方式可快捷地确定出SCARA机器人的第一转臂壁厚的取值范围，可有效地提高第一转臂参数设计的效率。进一步的，c为0.0007，d为0.2272，即第一转臂的形变量与其壁厚之间的关系式为f(y)＝-0.0007ln(y)+0.2272，同时，为了避免第一转臂过重，防止对减速机构和电机等增加负荷，将第一转臂的壁厚设置为10mm，通过关系式绘制的曲线可知，壁厚增加至10mm以后，形变量随壁厚的增加而改变的速度明显下降，在考虑其自身重量的因素下，将第一转臂的壁厚设定为10mm可在提高刚性的前提下，也减少对机器人的动力装置的影响。本专利技术提供另一种SCARA机器人的参数设定方法，所述SCARA机器人包括底座、与底座铰接的第一转臂、与第一转臂铰接的第二转臂，定义第一转臂的高度为x，所述参数设定方法包括第一转臂的参数选择步骤：建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其高度之间的关系式f(x)＝-aln(x)+b，a∈[0.21，0.22]，b∈[0.65,0.7]，x∈[50,100]，在f(x)’≥-0.0029的区间内选取第一转臂的高度尺寸。与现有技术相比，本专利技术通过建立第一转臂的形变量与其高度之间的关系式，以得出第一转臂的形变量与其高度之间的变化规律，并通过对关系式进行求导，获取形变量在高度取值范围内的变化速度情况，从而获知形变量在哪个高度尺寸区间内的变化速度开始减小，以便确定出满足形变量要求的高度取值范围，该种方式可快捷地确定出SCARA机器人的第一转臂高度的取值范围，可有效地提高第一转臂参数设计的效率。进一步的，第一转臂的长度为500mm，第一转臂与第二转臂完全展开后的长度为800mm，a为0.214，b为0.6613，即第一转臂的形变量与其高度之间的关系式为f(x)＝-0.214ln(x)+0.6613，同时，为了避免第一转臂过重，防止对减速机构和电机等增加负荷，将第一转臂的高度设置为75mm，通过关系式绘制的曲线可知，高度增加至75mm以后，形变量随高度的增加而改变的速度明显下降，在考虑其自身重量的因素下，将第一转臂的高度设定为75mm可在提高刚性的前提下，也相对地降低动力装置所增加的负荷。进一步的，定义第一转臂的壁厚为y，建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其壁厚之间的关系式f(y)＝-cln(y)+d，c∈[0.012，0.016]，d∈[0.26,0.30]，y∈[4,26]，在f(y)’≥-0.0018的区间内选取第一转臂的壁厚尺寸。通过建立第一转臂的形变量与其壁厚之间的关系式，以得出第一转臂的形变量与其壁厚之间的变化规律，并通过对关系式进行求导，获取形变量在壁厚取值范围内的变化速度情况，从而获知形变量在哪个壁厚尺寸区间内的变化速度开始减小，以便确定出满足形变量要求的壁厚取值范围，该种方式可快捷地确定出SCARA机器人的第一转臂壁厚的取值范围，可有效地提高第一转臂参数设计的效率。进一步的，c为0.014，d为0.2826，即第一转臂的形变量与其壁厚之间的关系式为f(y)＝-0.014ln(y)+0.2826，同时，为了避免第一转臂过重，防止对减速机构和电机等增加负荷，将第一转臂的壁厚设置为8mm，通过关系式绘制的曲线可知，壁厚增加至8mm以后，形变量随壁厚的增加而改变的速度明显下降，在考虑其自身重量的因素下，将第一转臂的壁厚设定为8mm可在提高刚性的前提下，也减少对机器人的动力装置的影响。附图说明图1为第一转臂的结构示意图；图2为第一转臂和第二转臂的结构示意图；图3为实施例一的第一转臂的高度与实际形变量的数据表格；图4为实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SCARA机器人的参数设定方法，所述SCARA机器人包括底座、与底座铰接的第一转臂、与第一转臂铰接的第二转臂，其特征在于，定义第一转臂的高度为x，所述参数设定方法包括第一转臂的参数选择步骤：/n建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其高度之间的关系式f(x)＝-aln(x)+b，a∈[0.10，0.11]，b∈[0.35,0.38]，x∈[45,100]，在f(x)’≥-0.0018的区间内选取第一转臂的高度尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.SCARA机器人的参数设定方法，所述SCARA机器人包括底座、与底座铰接的第一转臂、与第一转臂铰接的第二转臂，其特征在于，定义第一转臂的高度为x，所述参数设定方法包括第一转臂的参数选择步骤：
建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其高度之间的关系式f(x)＝-aln(x)+b，a∈[0.10，0.11]，b∈[0.35,0.38]，x∈[45,100]，在f(x)’≥-0.0018的区间内选取第一转臂的高度尺寸。


2.根据权利要求1所述的参数设定方法，其特征在于，第一转臂的长度为300mm，第一转臂与第二转臂完全展开后的长度为600mm，a为0.109，b为0.3747，第一转臂的高度为60mm。


3.根据权利要求1所述的参数设定方法，其特征在于，定义第一转臂的壁厚为y，建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其壁厚之间的关系式f(y)＝-cln(y)+d，c∈[0.005，0.009]，d∈[0.20,0.24]，y∈[4,26]，在f(y)’≥-0.0007的区间内选取第一转臂的壁厚尺寸。


4.根据权利要求3所述的参数设定方法，其特征在于，第一转臂的长度为300mm，第一转臂与第二转臂完全展开后的长度为600mm，c为0.0007，d为0.2272，第一转臂的壁厚为10mm。


5.SCARA机器人的参数设定方法，所述SCARA机器人包括底座、与底座铰接的第一转臂、与第一转臂铰接的第二转臂，其特征在于，定义第一转臂的高度为x，所述参数设定方法包括第一转臂的参数选择步骤：
建立第一转臂在第二转臂被施加负载时所产生的形变量与其高度之间的关系式f(x)＝-aln(x)+b，a∈[0.21，0.22]，b∈[0.65,0.7]，x∈[50,100...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志舜，许良兴，张灿隆，杨焯皓，
申请(专利权)人：广东三扬机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44