单臂SCARA真空手运动学建模与仿真-论文.pdf

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1、第8期机械设计与制造2014年8月MachineryDesign&Manufacture183单臂SCARA真空手运动学建模与仿真赵彬，刘振宇2,3，邹风山1,3蒋哲文(1．沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁沈阳110168；2．沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳l10870；3．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳110016；4．东软医疗系统有限公司，辽宁沈阳110179)摘要：由于SCARA机器人水平运动方向上柔性高，而垂直运动方向刚度强，被广泛应用于搬运作业。针对单臂SCARA真空手运动学建模问题，建立了基于robot工具箱的机械臂仿真实验

2、平台。单臂SCARA机器人具有3个自由度，可实现水平、圆周和垂直运动。首先利用MDH法对其运动过程进行了仿真，从正解、反解两个方面对模型进行了运动学描述。然后验证了正、逆运动学求解SCARA机械手模型的正确性。最后提出了一种几何运动学建模的方法，简化了运动学计算过程的复杂性。经仿真平台实验结果表明，该仿真平台系统能够有效的模拟实际现场的运动状态。关键词：真空手：单臂SCARA；仿真平台；运动学；Robot工具箱中图分类号：TH16；TP242．3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)08—0183-03KinematicsModelingan

3、dSimulationofSoleArmSCARAVacuumManipulatorZHA0Bin。，LIUZhen-yu．一，ZOUFeng-shant一，JIANGZhe-wen(1．SIASUNRobot&AutomationCo．，Ltd．，LiaoningShenyang110168，China；2．InformationScienceandEngineeringSchool，ShenyangUniversityofTechnology，LiaoningShenyang110870，China；3．ShenyangInstituteofAutoma

4、tion，ChineseAcademyofScience，LiaoningShenyang110016，China；4．NeusoflMedicalSystemCompanyLimited，LiaoningShenyang110179，China)Abstract：TheSCARArobotwaswidetyusedincarrytaskforverticalrigidityandhorizontalflexibility．AimingatkinematicsmodelingproblemofsoleⅡmSCARAvacuummanipulator．itbu

5、iltasimulationplatformbasedonrobottoolbox．TheSCARArobothadthreedegreesoffreedom，whichcompletedhorizontal，circularandverticalmovement．Firstly，accordingtoMDHmethod，itsimulatedmovementandexplainedkinematicsfromtwoaspect,ofpositiveandinversesolution．Then，verifedcorrectnessofpositiveand

6、inversekinematicsSCARArobotmodeLFinally，itproposedageometricalmethodofkinematicsmodelingtosimplifycalculationcomplexity．Thesimulationplatformresultshowsthatthesimulationplatformcanefectivelysimulatemovemenstate．KeyWor~：VacuumMa~pulator；SoleArmSCARA；Simulation；Kinematics；RobotToolbo

7、x由度大等优点，而且广泛应用在集成电路制造装备产业中131。国内1引言外一些学者和研究机构在SCARA机器人进行了实验性的研究。例随着自动化技术的发展，洁净机器人在军事、航天航空、医如，文商l睫出了一种定量反馈理论，该理论用于对的SCARA机器学手术、集成电路制造等方面的研究取得了迅速的发展『l1。半导体人的建模和控制。文献哪寸论了三维CAD技术在SCARA机器人中加工行业中需要可以在真空环境下传输和定位硅片的专用机器的应用。文献喂出了一种微电脑控制SCARA机器人的位置控制人。SelectivelyComplianceAssemblyRobotArm(SC

8、ARA)真空机械算法。以某公司的单臂SCARA机械手