晶圓搬運(yùn)機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)與聯(lián)合仿真.pdf

1、在很多技術(shù)領(lǐng)域特別是在半導(dǎo)體制造、汽車制造和消費(fèi)電子制造領(lǐng)域高速高精度的操作手的需求正在逐漸增加。在半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)有很多類SCARA晶圓搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用。但是這些傳統(tǒng)晶圓搬運(yùn)機(jī)器人中很少能真正的達(dá)到高速高精度。
　　文中介紹了一種新型的四自由度（三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)平動(dòng)）類SCARA機(jī)器人，并詳細(xì)介紹了它的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和仿真過(guò)程。這種機(jī)器人是由三個(gè)直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和一個(gè)傳統(tǒng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，三個(gè)直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成了一個(gè)平面三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的操作手。

2、傳統(tǒng)伺服同滾珠絲桿用來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直直線運(yùn)動(dòng)。這個(gè)平面三自由度系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)耦合系統(tǒng)。首先，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、動(dòng)力學(xué)模型和誤差模型以作為設(shè)計(jì)的基本信息和指導(dǎo)。為了獲得高精度，設(shè)計(jì)了一種高剛度轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。為了獲得高速高精度，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得出了兩個(gè)相對(duì)高剛性低慣量的機(jī)械臂。最后，在ADAMS中建立了包含柔性關(guān)節(jié)和柔性臂的虛擬樣機(jī)。在SimuLink中搭建PID速度反饋控制系統(tǒng)。然后用機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真的方法檢測(cè)了平面三自由度操作