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如何建立一个有效的抓取系统?

【摘要】:术语“抓取系统”代表复杂的抓取工具,其可由若干子系统组成。如图1.15所示,抓取系统包含连接到驱动(执行器)的系统。抓取系统包含多个子系统,其不仅限于执行抓取工序,例如,承载系统,末端执行系统,驱动系统,控制系统,传感器系统,安全系统。图1.15抓取子系统的组成1-工件;2-机械手手指/力传递单元;3-机械手模块;4-适配板/法兰安装盘;5-搬运设备/移动装置。图1.16模拟人手的机械手

术语“抓取系统”代表复杂的抓取工具,其可由若干子系统组成。如图1.15所示,抓取系统包含连接到驱动(执行器)的系统。例如,通过按压工件上的末端执行部件(机械手手指),驱动部件可以进行抓取。夹持系统通常还有额外的集成传感器,可以安全地检测夹持动作。控制单元可以处理和评估这些传感器信号,以避免对敏感工件造成损坏。

抓取系统包含多个子系统,其不仅限于执行抓取工序,例如,承载系统,末端执行系统,驱动系统,控制系统,传感器系统,安全系统。

图1.15 抓取子系统的组成

1-工件;2-机械手手指/力传递单元;3-机械手模块;4-适配板/法兰安装盘;5-搬运设备/移动装置。

1.工件

工件定义为需要被抓取的物体。在搬运过程中工件本身不会产生变化。

2.机械手手指/力传递单元

机械手手指/力传递单元用来传导合适大小的力到工件上,是机械手的一部分,用来承受工序过程中产生的力。

3.机械手模块

机械手模块定义为结合驱动和运动的抓取部件。机械手关节定义为机械手模块的一部分,它将致动器(驱动)的运动转换为机械手或力传递单元的运动。机械手驱动器定义为机械手模块的一部分,其将输入动力转换成旋转或平移运动。

4.适配板/法兰安装盘

为了将机械手模块与搬运设备(移动装置)(如工业机器人)结合起来,需要使用适配板来连接两个系统的接口

5.搬运设备/移动装置

移动装置是能够使工件移动的技术装置。这包括最简单的运动,如工件的纯旋转或线性运动以及工业机器人的复杂运动。

为了展示包含机械手的机器人手臂,我们可以画一个模拟的人手(图1.16)。工件——这里以一个圆棒料来展示——被力传递单元抓住,它们和工件之间建立了连接,就像我们的手指和手掌一样。抓取用的关节和使力传递单元产生运动的驱动器就像我们的关节和肌肉一样起作用。机器人由附加在中间的传感器来发送从机械手到系统之间的反馈信号。与我们的神经类似,传感器检测环境并确保整个手臂的执行动作。机器人手臂可以按照不同的关节和运动可能性进行分类。

主轴允许机器人到达加工区域中的某个确定的点。关节轴允许工件定向。此外,旋转单元也可用于实现额外的运动。与人类相比,自动化技术提供了实现抓取工具更换的可能性,允许机器人执行更广泛的任务。然而,任何抓手都不可能在实践中媲美人手的灵活性。这正是为什么在自然条件下,使用人手而不是今天存在的任何工业机械手进行更广泛搬运任务的原因。

图1.16 模拟人手的机械手