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标题: 三自由度机械手腕，后增至七自由度 [打印本页]
作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
标题: 三自由度机械手腕，后增至七自由度
本帖最后由 543352664 于 2014-7-20 10:11 编辑

这是在51模型机器人区域的第三贴。
第一帖分享的图片
第二帖做的是RobotCar机器人底盘
第三贴做的就是实实在在的机械手了
其实这手早已经做好一年多了，由于别的原因中途有一年多没有动作。
最近一两个月由于特殊的原因，重新拾起来了。
现将成果记录立帖如此，便于以后继续追踪发展，也便于广大模友参考。
目前中国市场机器人行业蓬勃发展，但对于技术资料的保守性不可言喻。当然，处于这么一个国度，在山寨文化盛行的环境下也不能怨人家对知识产权的保护。国外的先进技术事例有很多是开源性的，正所有目标谓大家一起来做。团队的力量才是无可限量的。我这作品也是在别人的基础上所建立起来的，更希望以后有所发展。如果对目前你的项目有所益处，那也不妄我发此帖。但请您不要用于商业意图，尊重作者的劳动成果。以免造成以后的商业纠纷，还望自重。





作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
论坛这也限制那也限制，数字多了不让发，中文少了也不让发
(, 下载次数: 190)
(, 下载次数: 192)
(, 下载次数: 210)
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作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
本帖最后由 543352664 于 2014-6-10 11:23 编辑

加工
(, 下载次数: 217)
(, 下载次数: 195)
小床上加工小轴

关键零部件外协加工
加工工艺为一般车、铣
材质：6061硬质铝合金
表面处理：阳极喷砂亮银


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
散装零件装配
(, 下载次数: 175)
(, 下载次数: 151)
(, 下载次数: 167)


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
手腕的成型照
(, 下载次数: 105)
(, 下载次数: 123)
(, 下载次数: 87)


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
电控部分本来很乱，后来拆了一个废旧主机箱。
将电源控制器、全部装上了机箱。
电钻钻的固定孔
(, 下载次数: 103)
将多余的机箱皮作为手腕的固定座，刚度有点弱，有抖动
(, 下载次数: 107)
(, 下载次数: 97)
电源两个
(, 下载次数: 120)
FHA-8C控制器HA680
(, 下载次数: 129)
(, 下载次数: 96)

装控制器
(, 下载次数: 100)
(, 下载次数: 103)
(, 下载次数: 117)

装电源座及开关
(, 下载次数: 100)
(, 下载次数: 116)




作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
接好电源线
(, 下载次数: 100)

把手腕装上机箱
(, 下载次数: 108)
(, 下载次数: 91)
(, 下载次数: 109)
(, 下载次数: 117)
(, 下载次数: 107)
(, 下载次数: 99)


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
用ANSYS软件做的静力学分析和模态分析
将三维模型导入ANSYS workbench
(, 下载次数: 113)
(, 下载次数: 108)
划分网格  采用智能划分
(, 下载次数: 101)
(, 下载次数: 109)
加载和边界条件后进行后处理，后处理结果
(, 下载次数: 103)
(, 下载次数: 85)




作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
模态分析
一阶振形
(, 下载次数: 84)
(, 下载次数: 108)
二阶振形
(, 下载次数: 87)
(, 下载次数: 138)
三阶振形
(, 下载次数: 99)
(, 下载次数: 83)
四阶振形
(, 下载次数: 97)
(, 下载次数: 92)
五阶振形
(, 下载次数: 113)
(, 下载次数: 105)
六阶振形
(, 下载次数: 110)
(, 下载次数: 101)
振形频率结果
(, 下载次数: 85)



作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
下面我们来做控制调试
各关节处于原位时如下图
(, 下载次数: 93)
单关节调试
(, 下载次数: 93) 第7轴 左右偏转（Yaw）极限位置
(, 下载次数: 103)

(, 下载次数: 109) 测试第六关节的上下俯仰（Pitch）极限位置
(, 下载次数: 91)

(, 下载次数: 103) 测试第五关节的翻转（Roll）极限位置
(, 下载次数: 125)
多关节联动调试
(, 下载次数: 97)
(, 下载次数: 107)
(, 下载次数: 93)
(, 下载次数: 102)
(, 下载次数: 106)
(, 下载次数: 119)
(, 下载次数: 116)
(, 下载次数: 90)
(, 下载次数: 111)
(, 下载次数: 99)
(, 下载次数: 120)
(, 下载次数: 101)



作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
下面是机械手腕夹持测试
对黑色电工胶带的夹持
(, 下载次数: 109)
(, 下载次数: 119)
(, 下载次数: 121)
对螺丝刀的夹持
(, 下载次数: 119)


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
控制器采用的是Arduino2560
第七轴驱动电机——Power HD 1501MG


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
本帖最后由 543352664 于 2014-6-9 21:08 编辑

第6轴驱动电机 Faulhaber 2342S012CR
第五轴HarmonicDrive空心结构电机FHA-8C，驱动器HA-680

作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
第7轴舵机，给角度值就可以了。
第6轴，PID算法控制
第5轴，调好了电机的参数，使用两路方向脉冲、两路速度脉冲。


作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
控制部分还在进一步的调试当中，已经可以实现摇杆实时控制。
作者: 543352664    时间: 2014-6-10 11:04
本帖最后由 543352664 于 2014-6-9 21:20 编辑

现在还是缺乏资金，如果有资金的话整只手都要做。
整只手7自由度
整手的参数：
整臂长660mm，大臂长265，小臂长307。
家用服务型机器人其主要完成一些简单的工作，负载不大。拟定其末端负载能力为2Kg。
总重量不大于20Kg
影响机器人精度的因素很多，拟定定位精度为5mm。
工作温度范围-40°≦C≦50°
噪音的限制：≦50 分贝
对外观整洁度要求：耐油污、耐灰尘


作者: john-max    时间: 2014-6-10 12:16
专业
作者: jieda7207837    时间: 2014-6-10 12:18

作者: hmmwv2011    时间: 2014-6-10 12:23
屌。
作者: 橙卐卐    时间: 2014-6-10 12:36
顶。
作者: 馬云飞    时间: 2014-6-10 12:42
这个实在是牛！
作者: 辛德拉    时间: 2014-6-10 12:46
厉害，实在是佩服

作者: ZZZX520    时间: 2014-6-10 12:48
专业
作者: yuyanzt    时间: 2014-6-10 12:59
这是专业人士啊
作者: Free-自由    时间: 2014-6-10 13:01
感谢楼主的分享 学习了！这样的帖子必须顶！
作者: xinte0922    时间: 2014-6-10 13:03
有设备就是好啊。做的很不错
作者: gxlirui    时间: 2014-6-10 13:06
好强大。
作者: yiafan    时间: 2014-6-10 13:08
期待视频啊
作者: jiandan5972    时间: 2014-6-10 13:13
定下
作者: kitten71971    时间: 2014-6-10 13:13
漂亮！
作者: cisforcer    时间: 2014-6-10 13:20
牛贴留名 楼主真厉害

来自安卓客户端
作者: 依然如故yezi    时间: 2014-6-10 13:20
专业！楼主你工作了吧！
作者: 冰山一隅    时间: 2014-6-10 13:23
必须顶 厉害
作者: 吖蔡    时间: 2014-6-10 13:24
太牛了 来个视频看看
作者: 亡魂水风    时间: 2014-6-10 13:26
真是专业啊，望尘莫及
作者: junzixing    时间: 2014-6-10 13:32
楼主牛逼！！！！
作者: 没有用户名    时间: 2014-6-10 13:43
牛逼。五个字                                             
作者: 模界二郎神    时间: 2014-6-10 13:57
这个要顶，墙贴留个记号！
作者: allan斌    时间: 2014-6-10 13:58
强！
作者: kissxj1943    时间: 2014-6-10 13:59
不得不佩服
作者: zy318    时间: 2014-6-16 15:56
厉害！佩服！！这比一般航模要复杂多了。。。学习了。。。
作者: zhaolong01    时间: 2014-6-16 21:10
路过学习。
作者: 疯子发烧    时间: 2014-6-17 20:53
很专业的帖子啊、这年头这样的帖子真不多、大家搞点新东西都东掖西藏的、公开示人的凤毛麟角、一个
作者: 睡猪猛醒    时间: 2014-6-22 21:36
大师啊，这是
作者: 合约达人    时间: 2014-6-23 00:28
不知道要说什么了，本人实事求是，请见谅。本身的设计理论是好，只能是说把简单的机械进行放大，你反过来把庞种的机械进行缩小，却能得到一样的效果才好点，


不过还是祝你好运吧
作者: 543352664    时间: 2014-6-24 11:11
疯子发烧 发表于 2014-6-17 20:53
很专业的帖子啊、这年头这样的帖子真不多、大家搞点新东西都东掖西藏的、公开示人的凤毛麟角、一个 ...

谢谢赞赏，分享也许能给设计师一些思路。

作者: 胖娃娃    时间: 2014-6-27 09:49
高手

作者: 吹水    时间: 2014-6-28 21:30
这个就太专业了。
作者: sjsj    时间: 2014-6-29 18:52
这么复杂的东西,都能自己加工啊..
作者: alden    时间: 2014-7-8 22:00
nbnbnb
作者: 543352664    时间: 2014-7-15 18:37
本帖最后由 543352664 于 2014-7-15 18:40 编辑
合约达人 发表于 2014-6-23 00:28
不知道要说什么了，本人实事求是，请见谅。本身的设计理论是好，只能是说把简单的机械进行放大，你反过来把 ...

我不知道你有没有看过日本HONDA公司的ASIMO的发展史，如果没有我附上一张图片。
(, 下载次数: 10)
你看看人家的设计，再想想你说的话。
控制确实是很重要，但做得好的产品哪样不是从最初的机械结构开始搭建的？
做产品都是从基础开始的，不管你走的是硬件还是软件的路，没有一定的平台是不会有好的成果的。
虽然说目前出现了很多新材料、新技术，但有几个民间的玩家能够玩得到？仿生肌肉那只是少数几个国外的公司在做研究。
一个合格的机电产品，必须做到拥有良好的机构和控制。日本人的东西之所以能够做得那么好，一方面是由于他们拥有良好的机械工业基础。日本的工程机械至今还有几个是国际巨头。
另一方面是日本的电子工业发达。数码产品没有哪个国家能够与之抗衡吧？再看看机电一体化的最典型产品——汽车。你能说日本的汽车做得不够好吗？中国各地，满地开的都是日本的车。
日本只是很好的把机械和电子结合起来了。而其他国家，美国相对注重软件，德国相对注重机械制造。
我说了，这只是前期的工作，控制部分还在进一步的研究之中。后面要做的工作还很多，而且要花大量的时间和精力。做好一件事业并不是那么简单。上面的话，我说得比较偏激。
我觉得应该从行业的角度来看待问题，而不仅仅只局限于自己所熟悉的领域。不然，很难有所提升！
你说的将机械结构进行缩小，这个我同意。这个要等到后面把控制搭建起来后，实现了一定的功能，然后再进行优化。



作者: 合约达人    时间: 2014-7-15 19:40
543352664 发表于 2014-7-15 18:37
我不知道你有没有看过日本HONDA公司的ASIMO的发展史，如果没有我附上一张图片。

你看看人家的设计，再 ...

呵，你忽略了一件事，不是发展没有进行，而是物质限制了发展，在那个年代，能使用的材料只能造成那样的设备，随着社会的发展，物质的改造，才能有了后者，而这个就像是，出生在一个错误的时代，

当这个时代你已经可以做出发光二极管了 ，这个时候出现一个卤丝灯，这就有点那个了，

我的想法只是告知一下你，既然有能力去制造一样产品，为什么不做得个好一点

当然，最后呈词：你可能是这样表明的：我只是先在大体上将这个呈现出来，随后在这个大体上去精化它，使之完美，当然前提也是需要先把这个大体先表现出来



最后说一句：有些人的看法可以去依据，可是有些事还是你自己在做，别人说什么就让人家去说，这没什么，该学习的就学习，不想听的就忽略即可，人生就是在别人的言辞中成长

作者: zyue2002    时间: 2014-7-17 08:54
本帖最后由 zyue2002 于 2014-7-17 09:01 编辑
合约达人 发表于 2014-7-15 19:40
呵，你忽略了一件事，不是发展没有进行，而是物质限制了发展，在那个年代，能使用的材料只能造成那样的设 ...

目前最先进的什么样？所有的玩意儿都是内行看门道，外行看热闹。呵，感觉楼主被你打击坏了，请您不吝赐教。

作者: 合约达人    时间: 2014-7-17 15:44
zyue2002 发表于 2014-7-17 08:54
目前最先进的什么样？所有的玩意儿都是内行看门道，外行看热闹。呵，感觉楼主被你打击坏了，请您不吝赐教 ...

好像说得我把楼主逼上“梁山”，呵


这段时间要整理东西，搬家了，所以这段时间也没有去做什么，其实楼主做得也很好了，我现在也只能是做到用手部感应来控制机械手的3角度控制

作者: 暗叹红尘    时间: 2014-7-19 20:16
厉害厉害，很专业！佩服佩服！
作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:00
合约达人 发表于 2014-7-15 19:40
呵，你忽略了一件事，不是发展没有进行，而是物质限制了发展，在那个年代，能使用的材料只能造成那样的设 ...

呵呵 谢谢批评和指正。问题还是挺多的，我正在改进。不过还需一个过程，这个过程中肯定是会有很多异议。


作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:08
zyue2002 发表于 2014-7-17 08:54
目前最先进的什么样？所有的玩意儿都是内行看门道，外行看热闹。呵，感觉楼主被你打击坏了，请您不吝赐教 ...

谢谢zyue2002的体谅。目前我们国家能够开发机器人的企业不多，没有强大的资金支持，没有良好的技术环境。还在坚持自主创新的不多，大部分只是在山寨而已。中国目前处于一个非常浮躁的气氛中。人们为了生活，为了能住房不得不为金钱的利益做一些重复而没有技术的活。更少的人去做研究，更少的人沉下心来。中国的大学已经商业化，培养出来的学生可想而知。。
   所以，我的想法是：不管现在环境怎么样，争取早日出国找到队伍。



作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:17
本帖最后由 543352664 于 2014-7-20 10:20 编辑

三自由机械手手腕的设计显然不能满足大家，下面把其它几个轴的机械结构的设计方案增添上来。
七自由度模型：
(, 下载次数: 15)
(, 下载次数: 16)
(, 下载次数: 7)
(, 下载次数: 25)
(, 下载次数: 17)
(, 下载次数: 28)
模型简化图：


基座

 (, 下载次数: 15) 大臂
(, 下载次数: 25)
(, 下载次数: 15) 小臂
(, 下载次数: 26)







作者: zyue2002    时间: 2014-7-20 10:20
543352664 发表于 2014-7-20 10:08
谢谢zyue2002的体谅。目前我们国家能够开发机器人的企业不多，没有强大的资金支持，没有良好的技术环境。 ...

我也喜欢机器人，可惜自己没搞过，现在想先搞一个简易的水下机器人试试。防水是个大问题！

作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:23
First  StaticStructure
(, 下载次数: 77) mesh
(, 下载次数: 71)
(, 下载次数: 85)
(, 下载次数: 82)
(, 下载次数: 80)
(, 下载次数: 71)
(, 下载次数: 79)
(, 下载次数: 66)   Base  mesh
(, 下载次数: 84)


作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:27
本帖最后由 543352664 于 2014-7-20 10:39 编辑

Second Model Analysis
大臂
(, 下载次数: 86)
(, 下载次数: 96)
(, 下载次数: 77)
(, 下载次数: 80)
(, 下载次数: 95)
(, 下载次数: 96)
(, 下载次数: 74)
(, 下载次数: 82)
(, 下载次数: 87)
(, 下载次数: 94)
(, 下载次数: 87)
(, 下载次数: 89)
(, 下载次数: 69)
(, 下载次数: 73)
(, 下载次数: 110)
(, 下载次数: 61)
(, 下载次数: 108)
(, 下载次数: 86)
(, 下载次数: 55)





作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:32
附上设计的一些说明图纸
工作空间示意图：
(, 下载次数: 68)
(, 下载次数: 68)
(, 下载次数: 84)
(, 下载次数: 79)
扭矩和功率计算时的极限位置尺寸
(, 下载次数: 107)
(, 下载次数: 74)
(, 下载次数: 80)
(, 下载次数: 60)
(, 下载次数: 69)


作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:34
本帖最后由 543352664 于 2014-7-20 10:38 编辑

控制说明图
(, 下载次数: 61)
(, 下载次数: 79)
(, 下载次数: 67)
(, 下载次数: 55)
(, 下载次数: 78)
(, 下载次数: 70)
(, 下载次数: 57)


(, 下载次数: 87)

作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:37
各关节装配图
(, 下载次数: 62)
(, 下载次数: 64)
(, 下载次数: 85)
(, 下载次数: 65)
(, 下载次数: 69)



作者: 543352664    时间: 2014-7-20 10:45
本帖最后由 543352664 于 2014-7-20 10:46 编辑

参考案例
(, 下载次数: 75) ASIMO
(, 下载次数: 84) ABB FRIDA
 (, 下载次数: 84) HIT/DLR Hand II
 (, 下载次数: 74) Motoman SDA10
 (, 下载次数: 59) HONDA RoboticHand
(, 下载次数: 56) 浙大 悟与空




作者: 合约达人    时间: 2014-7-20 14:20
543352664 发表于 2014-7-20 10:00
呵呵 谢谢批评和指正。问题还是挺多的，我正在改进。不过还需一个过程，这个过程中肯定是会有很多异议。
...

恩，不好意思，前段时间，说话过激了点
作者: ly8008csko    时间: 2014-7-21 10:56
本帖最后由 ly8008csko 于 2014-7-21 11:02 编辑

难得的技术好帖，mark

LZ做的很不错

一直都想用伺服电机做类人双足，可惜既没时间也没技术，哈哈

作者: 543352664    时间: 2014-7-22 18:12
zyue2002 发表于 2014-7-20 10:20
我也喜欢机器人，可惜自己没搞过，现在想先搞一个简易的水下机器人试试。防水是个大问题！

水下机器人防水确实需要良好的防水材料

作者: 543352664    时间: 2014-7-24 21:42
合约达人 发表于 2014-7-20 14:20
恩，不好意思，前段时间，说话过激了点

别人的建议还是要好好看看的，这对自己设计还是有帮助的。设计有好的方面，肯定也有缺陷的一面。所以谢谢你的建议。

作者: smartkeywf    时间: 2014-7-27 21:36
自己玩的吗？
作者: 疯子发烧    时间: 2014-7-27 22:41
首先非常尊敬楼主的无私精神、这一点在搞技术的人中没有几个、楼主确是出类拔萃之人。其次建议楼主联合一下共同爱好者、组建一个网络团队、人多力量大、互相切磋、取长补短、
作者: 543352664    时间: 2014-7-28 18:08
smartkeywf 发表于 2014-7-27 21:36
自己玩的吗？

自己玩的。目前由于资金和时间的原因，没有太大的进展了。


作者: 543352664    时间: 2014-7-28 18:15
疯子发烧 发表于 2014-7-27 22:41
首先非常尊敬楼主的无私精神、这一点在搞技术的人中没有几个、楼主确是出类拔萃之人。其次建议楼主联合一下 ...

一个人确实是不够的，要集中大伙的智慧，共同去开发。我给大家一个不错的仿人形机器人群吧161090733  群不是我建的，我也不是管理员。加群的话备注一下应该不会拒绝。
另外再给一个群号13415473，群名称是仿人型双足智能机器人，这个群是我建的，但是人不多。

作者: 疯子发烧    时间: 2014-7-28 22:00
非常感谢、已经申请
作者: cg1206    时间: 2014-8-13 11:28
厉害，，，，，
作者: ren_chong    时间: 2014-8-14 12:11
厉害。。。。
作者: 奥陶木有虫    时间: 2014-8-17 21:14
好强大，真帅
作者: gangguo    时间: 2014-8-17 22:44
相当厉害！！！
作者: xhong    时间: 2014-8-24 11:25
实在是佩服！必须顶！
作者: Suder    时间: 2014-8-24 22:50
太专业了
弱弱的问一下，是不是可以用3D打印机替代一些零件？
作者: 543352664    时间: 2014-8-26 20:27
Suder 发表于 2014-8-24 22:50
太专业了
弱弱的问一下，是不是可以用3D打印机替代一些零件？

零件的强度刚度如能满足要求，是可以用3D打印技术打印部分零件的。

作者: Suder    时间: 2014-8-27 16:32
543352664 发表于 2014-8-26 20:27
零件的强度刚度如能满足要求，是可以用3D打印技术打印部分零件的。

部分零件足够厚，应该问题不大
具体要到什么强度估计要你自己测试了

作者: 543352664    时间: 2014-10-25 15:57
Suder 发表于 2014-8-27 16:32
部分零件足够厚，应该问题不大
具体要到什么强度估计要你自己测试了

可以的，实测3D打印技术在部分零件应用可行。





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