SCARA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信號(hào)分析及應(yīng)用.pdf

1、SCARA機(jī)器人能有效降低生產(chǎn)成本、提高自動(dòng)化水平，可將人從危險(xiǎn)、繁重的工作中解脫出來，在企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用?？煽啃院桶踩詫?duì)機(jī)器人來說很重要，因此，如何對(duì)SCARA機(jī)器人進(jìn)行故障診斷，成為機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。
　　 本文首先描述了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方案，研究了SCARA機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信號(hào)的提取方法，利用PMAC提取機(jī)器人在運(yùn)行過程中各關(guān)節(jié)理論和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，對(duì)實(shí)際的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。以雅克比矩陣為理論基礎(chǔ)，研究

2、了機(jī)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(duì)末端加速度進(jìn)行頻域分析，總結(jié)了給定速度下機(jī)器人末端振動(dòng)頻率與關(guān)節(jié)振動(dòng)頻率之間的關(guān)系。
　　 其次，利用拉格朗日方法建立SCARA機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程，求出不同速度下機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力矩，分析機(jī)器人末端的振動(dòng)情況，通過坐標(biāo)變換將關(guān)節(jié)空間力矩轉(zhuǎn)化為笛卡爾坐標(biāo)系下機(jī)器人末端的受力，為閾值算法設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
　　 最后，通過一個(gè)安裝在SCARA機(jī)器人未端的加速度傳感

3、器，采集機(jī)器人在特定運(yùn)動(dòng)過程中的末端加速度信號(hào)，并對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，總結(jié)出機(jī)器人在不同運(yùn)行速度下的加速度趨勢(shì)和末端振動(dòng)特點(diǎn)。設(shè)置各種典型故障，對(duì)機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，對(duì)比機(jī)器人在正常運(yùn)行時(shí)和故障時(shí)信號(hào)的差別。提出了一種基于模型參數(shù)誤差的閾值計(jì)算方法，將機(jī)器人末端速度曲線與閾值比較來判斷機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。
　　 在課題的研究過程中，對(duì)機(jī)器人在各種不同速度運(yùn)行情況下的加速度信號(hào)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出