全球视角:机器人吸盘分析
变形分析优化吸盘在组合载荷下的机器人产品处理真空夹头。
在搬运或运动(服务机器人的底盘)循环过程中吸盘的负载是高度可变的。可以监测和分析吸盘载荷的具体情况(径向和轴向加载以及扭矩和倾侧力矩加载)。具体定义的边界条件和接触体的材料模型可以改善变形行为和机器人的效率。模拟发现吸盘变形变量(例如接触稳定性)的允许余量取决于允许的安全余量。
设定安全裕度
机器人搬运某些产品通常使用真空夹头。在应用设置期间，有必要指定吸盘安全级别，以便夹持或握住系统满足稳定性要求，考虑到接触面边界摩擦的可能变化。
不准确的定位会产生不期望的被抓取的板材负载，以及机器人手腕和真空抓取元件的过度负载。
在安全夹持的计算机模型中，分析吸盘的变形行为和基本载荷类型是很重要的。
吸盘变形分析
吸盘载荷随径向FRAD力和轴向FAX力的组合而变化，这取决于夹持平面的方向。如果夹持系统的尺寸不够，特别是如果安全系数选择不正确，这些变化会导致接触稳定性的丧失，并在吸盘被拔出或夹持平面的接触轮廓偏移时崩溃。
边界条件描述了基于实验室试验结果的摩擦条件的特征。摩擦系数的值基本上取决于接触材料表面(湿、干、湿带油、无油)。
计算机模型被优化为吸盘的可变活动表面，根据加载剖面，这是吸盘的有效直径。在计算的每一步中，接触面积对应的是加载水平(接触质量)。包括这一影响提高了计算机模型的准确性吸盘行为在外部加载。
计算机模拟结果
仿真结果与实验室实验结果基本一致。
与服务机器人底盘集成的多单元夹持头可以消除倾斜的影响。
计算机模拟结果表明，以组合方式加载的特定吸盘会发生较大变形，导致较大的接触失稳，对物体的夹持安全产生不利影响。使用更多的吸盘允许更大的轴向力负载，而倾斜。
计算机模拟可以帮助设置和改进具有移动底盘的服务机器人的操作，特别是那些用于垂直墙壁的服务机器人(例如在具有玻璃外壳/立面的高层建筑等难以接近的地方进行自动清洗和检查活动)。这项工作是由研究计划No.;MSM 4674788501，由捷克共和国教育、青年和体育部资助。
一目了然
- 计算机模拟
- 吸盘
- 真空
- 综合载荷
- 安全系数
马塞尔Horák和弗兰蒂谢克Novotný是Liberec技术大学并为控制工程波兰而且控制工程捷克共和国．联络他们的地址是marcel.horak@tul.cz，frantisek.novotny@tul.cz
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- Krzysztof Pietrusewicz，博士，西波美拉尼亚理工大学，波兰什切青;控制工程波兰
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