具有點(diǎn)位和輪廓控制的機(jī)器人機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　點(diǎn)位和輪廓控制的液壓機(jī)器人機(jī)械手采用電液伺服傳動(dòng)裝置。以УМ-1機(jī)器人的傳動(dòng)裝置為例，給出了這種傳動(dòng)裝置的原理圖及其說明。目前在具有液壓伺服系統(tǒng)的機(jī)器人中，采用多個(gè)單一坐標(biāo)的伺服傳動(dòng)裝置。

　　機(jī)器人的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的運(yùn)動(dòng)都有一個(gè)單一伺服傳動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，可用節(jié)流控制、容積控制和節(jié)流-容積控制方法控制液壓馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度。在容積-節(jié)流控制時(shí)，用節(jié)流過液壓放大器工作縫隙流量的方法改變進(jìn)入液壓執(zhí)行馬達(dá)的液體體積，并能根據(jù)壓力值自動(dòng)調(diào)節(jié)為傳動(dòng)裝置供壓的泵的工作容積。

　　具有點(diǎn)位和輪廓控制的機(jī)器人[УМ-1型和“塔里伐”（Τραπbφα）型機(jī)器人]的液壓放大器，以及具有循環(huán)控制的機(jī)器人的液壓系統(tǒng)，是由液壓執(zhí)行馬達(dá)、配流裝置和液壓泵站組成的。在使用節(jié)流控制和容積-節(jié)流控制方法控制速度時(shí)，是以節(jié)流閥作為配流裝置實(shí)現(xiàn)控制的，而在采用容積方法控制速度時(shí)，是用變量泵實(shí)現(xiàn)控制的。

　　具有點(diǎn)位和輪廓控制機(jī)器人的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)初步數(shù)值的確定同具有循環(huán)控制的按繼電作用原理構(gòu)成的液壓系統(tǒng)是一樣的。下面分析液壓傳動(dòng)裝置的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征，下列特性屬于靜特性，負(fù)載特性，就是速度隨負(fù)載變化的關(guān)系（例如流徑節(jié)流閥縫隙的液體流量隨輸出的壓力而變化）；功率和效率隨工作條件變化的關(guān)系。機(jī)器人液壓伺服傳動(dòng)裝置的動(dòng)力學(xué)特性決定于精度、快速性和穩(wěn)定性儲(chǔ)備。

　　實(shí)驗(yàn)研究表明，機(jī)器人液壓伺服系統(tǒng)在本質(zhì)上是非線性系統(tǒng)，，但是在實(shí)際計(jì)算工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手液壓伺服傳動(dòng)裝置的各環(huán)節(jié)時(shí)，作為一次近似，可以用大家熟知的線性化方法所獲得的線性方程來描述它。

　　計(jì)算機(jī)上述的傳動(dòng)裝置的一般步驟如下：

　?。?）用類似于計(jì)算繼電式傳動(dòng)裝置的方法，對機(jī)器人液壓伺服傳動(dòng)裝置進(jìn)行初步靜態(tài)計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，確定傳動(dòng)裝置的液體壓力和流量，以及馬達(dá)和管道的初步結(jié)構(gòu)參數(shù)。

　　（2）選擇配流元件，即節(jié)流閥（電液放大器）。略型節(jié)流閥是在蘇聯(lián)所生產(chǎn)的機(jī)器人傳動(dòng)裝置用的電液放大器中質(zhì)量**的。

　?。?）確定反饋傳感器。機(jī)器人機(jī)械手伺服傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，反饋傳感器的誤差應(yīng)不大于伺服系統(tǒng)允許的靜態(tài)誤差的20~30%。

　?。?）確定傳動(dòng)裝置的傳遞函數(shù)略。

　?。?）研究傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性略，并且在必要的情況選擇校正裝置。所研究的傳動(dòng)裝置中主要校正形式是串聯(lián)校正。

　?。?）研究過渡過程品質(zhì)。