SCARA機器人運動信號分析及應(yīng)用.pdf

1、SCARA機器人能有效降低生產(chǎn)成本、提高自動化水平，可將人從危險、繁重的工作中解脫出來，在企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。可靠性和安全性對機器人來說很重要，因此，如何對SCARA機器人進行故障診斷，成為機器人應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。
　　 本文首先描述了機器人的運動規(guī)劃方案，研究了SCARA機器人各關(guān)節(jié)運動信號的提取方法，利用PMAC提取機器人在運行過程中各關(guān)節(jié)理論和實際的運動信號，對實際的關(guān)節(jié)運動信號進行分析。以雅克比矩陣為理論基礎(chǔ)，研究

2、了機器人末端關(guān)節(jié)在笛卡爾空間下的速度、加速度合成方法，并對末端加速度進行頻域分析，總結(jié)了給定速度下機器人末端振動頻率與關(guān)節(jié)振動頻率之間的關(guān)系。
　　 其次，利用拉格朗日方法建立SCARA機器人的動力學方程，求出不同速度下機器人各個關(guān)節(jié)的驅(qū)動力矩，分析機器人末端的振動情況，通過坐標變換將關(guān)節(jié)空間力矩轉(zhuǎn)化為笛卡爾坐標系下機器人末端的受力，為閾值算法設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。
　　 最后，通過一個安裝在SCARA機器人未端的加速度傳感

3、器，采集機器人在特定運動過程中的末端加速度信號，并對加速度信號進行時域和頻域分析，總結(jié)出機器人在不同運行速度下的加速度趨勢和末端振動特點。設(shè)置各種典型故障，對機器人出現(xiàn)故障時的信號進行時域和頻域分析，對比機器人在正常運行時和故障時信號的差別。提出了一種基于模型參數(shù)誤差的閾值計算方法，將機器人末端速度曲線與閾值比較來判斷機器人的運行狀態(tài)。
　　 在課題的研究過程中，對機器人在各種不同速度運行情況下的加速度信號進行了大量實驗，總結(jié)出