一种履带行走式关节机械手（蹭酒贴）

zhuxuwei8

话说上次色猫送衬衫，发帖的人那么多，这次半大侠送酒，怎么就发帖的这么少呢，难道都在憋大招。。哈哈
其实我本来也打算要憋完再发的，结果今天收到通知，明天要出差，所以就先发一部分吧，剩下的后面再更新

要写的这个项目，是前半年的时候，一个同学跟我谈的用于建筑行业的一个机器人项目，后面做了一部分的方案，都忙，加上我当时也对该项目的应用和市场前景表示担忧，没搞起来，只是说暂时先放下，等他读完博士再看。。毕竟是别人的创意，这里只做技术方案的描述，至于当时谈论的具体用途，就不说明了。。当时做的方案的手稿弄丢了，所以下面的图和计算手稿都是这几天刚搞的（可见还是酒的诱惑力大啊，哈哈）。。

该项目采用履带式行走小车作为基座，上面架载多关节机械臂作为传动件，在机械臂末端装抓手作为执行件（为保护同学的创意，帖子中忽略该部分），该帖着重于描述机械臂部分。。

在刚开始的方案中，考虑在小车的四边装上四条支腿（类似于起重机的那种），到了目标地点后，小车停下（车身上装有对周边环境定位的传感器），支腿撑开，机械臂工作，可以使得末端获得较高的位置精度。。现在我在考虑通过在车身上装入陀螺仪，实时监测车身位置（比如由于地面不平，在机械臂运动过程中导致的车身倾斜），进而对机械臂的末端进行补偿，如此以来可以提高工作效率。。只是会增加计算量，相当于下图（图1）中的Z变换也是变量。。

以下是初步方案的3d示意图（图2）（图3）（图4）

如图可见，关节1为回转关节采用回转支承，可承受较大的倾覆力矩，而且可以增加底盘（行走小车），毕竟机械臂展开的情况下，对底盘产生的倾覆力还是比较大的；关节2为直线升降关节，将丝杆与升降台固定，驱动螺母旋转，使得升降台上下，用以增加竖直方向的行程，也是因此才导致共有7个关节（相对于市面上常见的6关节机器人来说，因为6关节就可以满足行程范围内的所有位置和角度了）。。其余的都是转动关节，不做过多描述。。

看到这里，估计很多社友由内心深处发出了一声感叹：真tmd丑啊。。/捂脸
这个丑是有原因了，就是在出方案的时候就考虑着减少成本啊，毕竟这个是属于自己玩玩的，至少刚开始的样机肯定是自己掏钱。。

接下来是机械臂的空间位置计算，详见下图（图5）（图6）。。


以上只是机械臂正解（通过机械臂各关节的角度，计算机械臂末端是空间坐标）的计算过程，图片中si代表sin(i)，ci代表cos(i)，其实正解计算只要按照公式来，细心点，真的不难。。如果只计算一个机械臂的正解的话，有个51单片机就足够。。
而实际过程中，用的更多的是逆解（通过机械臂末端的空间坐标，计算机械臂的各关节角度），而逆解在计算过程中会产生多个解，即冗余解，需要在这多个解中去选择合理的那个值。。

逆解的计算下次附上吧。。

下面分享个机器人设计相关的文件吧，我是之前看过别的，这个我也就看到逆解这部分还算能看懂，到后面的矩阵的微分方程，完全是看的头大了。。
链接: https://pan.baidu.com/s/1slBJcvF 密码: dbsn

zhuxuwei8

总算码完字了，该睡觉了。。

话说怎么调整文章中图片的位置啊，求指教。。

迷茫的维修

动力源呢？
用电池的话，负载就不会大

zhuxuwei8

迷茫的维修 发表于 2017-9-13 05:09
动力源呢？
用电池的话，负载就不会大

大侠这么早啊，动力源当时考虑的是拉电线供电。。当然行走小车上也会配备电池，该电池主要用于行走时的供电，在目的地工作的时候由外部供电

zhuxuwei8

趁现在还没出发，再加两张结构的图片，请拍砖。。

zhuxuwei8

发了帖子没人理我，是太低端了吗。。好悲桑啊。。/捂脸

贝吉塔

这么串联不好，不如电机后置，做传动链到执行器，具体要求不知，可能我多想了。

川中小卒

负载和配重是多少？

我是青铜三

哇好厉害。学习了。

我是青铜三

我是青铜三 发表于 2017-9-14 14:45
哇好厉害。学习了。

不是。我就是用电机连了个小丝杠当挡块。三种物料都可以了。哈哈哈哈挺好用的。我把我收集的分享给你太大了就截屏两张。。。。