新型工业机器人结构设计及其全域刚度预估方法

来源：机器人杂志2018年第5期北京时间：

作者：孙龙飞, 房立金, 梁风勇

摘要：设计了一种新型5自由度无间隙传动工业机器人结构，机器人机械臂采用平行四边形框架及电动缸对角驱动的桁架式结构，有利于提升机器人的综合刚度．腰部和腕部采用双电机驱动主从消隙控制消除传动间隙，臂部电动缸的滚珠丝杠副通过双丝母预紧消除反向间隙，实现机器人无间隙传动．根据机器人外部载荷和基于能量法计算的机器人末端变形建立机器人全域工作空间刚度预估模型，通过机器人的整机刚度有限元仿真结果及原理样机的实验结果验证了刚度预估模型的有效性．最后，分析了机器人的刚度分布特性并与Fanuc S900iB/400工业机器人进行了刚度比较，结果表明了本文机器人结构的刚性优势．

关键词：工业机器人, 桁架机械臂, 消隙, 刚度, 刚度预估模型