刘玉斌，戴　骞

(哈尔滨工业大学 机器人研究所，哈尔滨 150001)

面向3C产品装配的高速冗余度机器人系统研究

刘玉斌，戴骞

(哈尔滨工业大学 机器人研究所，哈尔滨 150001)

摘要：针对3C产品高速装配领域，以平面3R冗余度机器人为研究对象，提出了一种驱动单元集中布置的传动方案，保证了机器人的快速性和稳定性.在SolidWorks环境下，对平面3R冗余度机器人进行了三维模型设计，并联合Matlab软件中的SimMechanical插件完成机器人动力学建模及分析.采用D-H方法建立平面3R冗余度机器人运动学模型，基于此模型提出了一种针对冗余度机器人的避障路径规划算法，利用冗余运动链的自运动在零空间实现障碍回避.通过对平面3R冗余度机器人的仿真实验验证算法的有效性.

关键词：冗余度机器人；运动学；动力学；高速；避障

目前3C产品的装配工作一般由人工完成，为提高装配效率和装配质量，各大代工厂商开始引入高速轻载机器人[1-2]协助完成产品的装配任务.目前平面型机器人一般都采用伺服电机带减速器直接驱动机器人关节回转的传动方案[3]，但在高速运动时此类传动方案可能造成定位精度下降等问题[4].而且由于装配流水线空间狭小，同一流水线上的工作人员和机器人工作空间相互重叠，再加之此类机器人的工作速度较大，使得人机协作的风险大大增加[5].和传统的平面型机器人[6]相比，平面3R冗余度机器人拥有更多的自由度，使其拥有更高的灵活性，而其零空间自……