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SCARA机械臂结构设计综述
摘要：随着科学技术的进步，机器人已经走出实验室，在自动化生产线上发挥着巨大的作用，从事装配、上下料、喷涂等工作，机器人有着效率高、准确率高、工作时间长等优势。SCARA(中文译名选择顺应性装配机器手臂)，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另外一个关节是移动关节，用于完成末端在垂直于平面的运动。SCARA是一种典型的4自由度平面机器人，相比较于其他专用型机器人有着较高的适用性，是一种低成本设计制造的机器人类型。
关键字:SCARA机械手臂、定位与定向、移动关节、4自由度
研究的目的及意义
近年来随着汽车,钢铁,建造行业的快速发展,生产效率成了这些行业发展的关键,工业机械臂以其高速度、高精度、持续劳动时间长发挥着巨大的作用。 SCARA(Selectively Compliance Assembly Robot Arm)机械臂属于平面关节型机械臂。平面关节型机械臂指的是不仅可以在XY平面内定位而且还能抓取此平面上的物体,旋转关节的轴线相互平行可以定位,垂直移动的直线关节实现升降运动抓取物体。在实际生活与工作中,SCARA机械臂凭借其高速度、高精度、高刚性、安装空间小及设计自由度大等优点得到大规模的应用,可以组装成焊接机械臂、点焊机械臂、点胶机械臂、拿放机械臂及光学检测机器人等,大幅提高装配、焊接、密封、拿放等工作效率。与此同时,机器人学的创立以及其自身学科的发展,工业领域需求变化多样,使得工业机械臂向着多自由度扩展,机械臂每增加一个自由度,其关节间协调作业的难度就会呈几何倍上升,如关节与关节之间的路径约束,姿态约束等问题。因此研究机械臂的轨迹运动是控制机械臂作业的基本,是实现多自由度机械臂控制的最终目标,也是其价值的真正体现。
国内外同类研究现状
国外研究状况:
日本开发的SCARA平面关节式机器人是目前使用最广泛的机器人。其最早是在1978年由日本山梨大学牧野洋发明，该型机器人在此后的装配作业中得 到了广泛应用，其具有四个运动自由度，该系列的操作手在其动作空间的四个方向具有有限刚度，而在剩下的其余两个方向上具有无限大刚度。SCARA机器人结构紧凑、动作灵活，速度快、位置精度高，它的使用大大提高了机器人对复杂装配任务的适应性，同时也降低了成本，提高了工作空间利用率。
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