末端執行器
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-30
末端執行器的實例教程
國內電動末端執行器銷量第一，累計交付超20萬套，客戶包括800多家企業，覆蓋50多個行業。
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代表產品：工業平行電爪
代表型號：PGIA系列、PGC系列、PGHL系列
產品特點： 基于工業上“長行程、大負載、高防護等級”的需求，大寰機器人自主研發了PGIA系列工業平行電爪。目前， 該款電爪廣泛應用于各工業場景。
1.長行程：工業大行程夾爪，總行程達到80mm，配合指尖，可穩定抓取中大型物體，適應更多工業場景。
2 高防護等級：防護等級達到IP54.可應對復雜工況。灰塵環境和液體飛濺均不會對產品運行造成影響。
3.負載：單側夾持力最高達到140N，最大推薦負載為3kg，滿足更多樣的抓取需求。
技術參數：
1.垂直反向容許靜負荷Fz=300N
2.負載允許力矩Mx=7N·m、My=7N·m、Mz=7N·m
注意事項：
注意1：確認需要的夾持力、可搬運的工件質量
①有效夾持力的選定
②夾持點的確認
③施加與夾爪外力的確認
注意2:確認夾爪行程和指尖
夾爪的行程需大于工件的最大和最小尺寸差值。
選擇合適指尖:指尖太長太大、重量太重,開閉時的慣性力或彎曲力矩會對夾爪造成影響，可能導致夾爪性能下降或降低使用壽命。
注意3:確認夾爪受到的外力
夾爪承受的垂直方向負荷需在允許負荷以下。
夾爪承受的力矩必須確保在最大負載允許力矩以下。
操作規范：
一、安裝與布線(必做)：
1.機械安裝隔離
a.避免將電爪直接安裝在變頻電機、伺服驅動器、直線電機等高干擾設備上,建議采用減需支架或隔離板(如鋁制背板)降低傳導振動與電磁耦合。
展開 案例概述
絕大多數機器人是通過使用測量關節旋轉的編碼器來控制的。即便使用了超高精度的編碼器，機器人移動到絕對 XYZ 位置以及 ABC 方位的能力仍然受撓度、熱膨脹及制造變化的限制。某些應用（例如放置磁盤驅動器的讀出磁頭）需要極高的定位精度，只能由價格高昂的專用機器人來完成。視覺伺服技術可以解決這一難題，它通過視覺系統獲取圖像，可確定機器人末端執行器和目標的相對位置。機器人控制器可生成運動指令，讓末端執行器朝目標方向移動。視覺系統獲取新的圖像，然后由機器人控制器相應地更新其運動指令。這一過程反復進行，直至視覺系統確定機器人的末端執行器已到達預定位置。視覺伺服可達到數微米的放置精度，無需使用極其昂貴的機器人。
如果既不能將視覺系統安裝在末端執行器上，也無法獲取末端執行器的圖像，應用就會變得復雜。例如，金屬切削工具的末端執行器通常埋在工件中，并有可能被切屑和冷卻劑進一步遮蔽。對于這類應用，可采用替代方式來獲取機器人腿部的圖像，并利用這些圖像來控制末端執行器的位置。IRCCyN 的研究人員開發了一種視覺伺服系統，可根據對并聯機器人腿部的觀測情況來控制并聯機器人。并聯機器人由若干個并列組裝的支腿組成，并將機器人底座與末端執行器相連。它采用幾個線性或旋轉作動器，各個作動器之間的位置相互獨立，以支持末端執行器。與之相反，串聯機器人設計有一系列由電機作動關節相連的鏈環。可將這種方式應用到數種型號的并聯機器人上，例如 Adept Quattro 以及同一產品系列的其他機器人。
挑戰
但在某些情況下，當機器人的支腿按預期方式移動時，末端執行器不會終止于預期的位置。顯然，這一行為是由視覺系統的觀測結果與現實世界之間的映射造成的，但此時無法了解映射的屬性，也沒有能夠分析這種關聯性的工具。
展開 優化運動規律
該部分的核心目的是優化和驗證控制切割焊接單元，給膜器單元和膠囊傳送帶單元的運行規律。使用如下迭代方法完成：
使用EnginSoft內部開發的程序生成一組初始運行規律
將生成的運動規律應用于RecurDyn模型中，對虛擬電機進行控制，并在動態條件下進行了各個單元仿真
測量發動機的扭矩、位置、速度和末端執行器的加速度
以最小化電機扭矩和末端執行器加速度為目標，對運動規律進行優化。同時，以末端執行器的期望位置為約束條件，監測電機的角速度，并將其與規定的閾值水平進行比較。
圖6 改進的梯形運行規律
由于電動機直接連接到控制膠囊位置的鏈輪，因此傳送帶優化十分簡單。電機和終端執行器的加速度(即膠囊)可以通過選擇一種可以最小化二者之一的加速度的運動定律，同時達到最小化(電機和末端執行器之間的運動關系在鏈動力學和傳遞誤差忽略不計情況下，是線性的且等于傳動比)。最終采用改進的梯形運動規律來控制電機，因為與其他運動規律(擺線、多項式等)相比，該輪廓線保證了最小加速度值(圖6)。
圖7 切割和焊接單元末端執行器的位置、速度和加速度曲線
由于四連桿機構和曲柄機構導致電機和末端執行器之間呈非線性關系，切割焊接單元和給膜器單元的優化過程就更加復雜。因此，不可能只研究電機和末端執行器其中一個，達到它們的加速度同時最小化。
展開 優化運動規律
該部分的核心目的是優化和驗證控制切割焊接單元，給膜器單元和膠囊傳送帶單元的運行規律。使用如下迭代方法完成：
使用EnginSoft內部開發的程序生成一組初始運行規律
將生成的運動規律應用于RecurDyn模型中，對虛擬電機進行控制，并在動態條件下進行了各個單元仿真
測量發動機的扭矩、位置、速度和末端執行器的加速度
以最小化電機扭矩和末端執行器加速度為目標，對運動規律進行優化。同時，以末端執行器的期望位置為約束條件，監測電機的角速度，并將其與規定的閾值水平進行比較。
圖6 改進的梯形運行規律
由于電動機直接連接到控制膠囊位置的鏈輪，因此傳送帶優化十分簡單。電機和終端執行器的加速度(即膠囊)可以通過選擇一種可以最小化二者之一的加速度的運動定律，同時達到最小化(電機和末端執行器之間的運動關系在鏈動力學和傳遞誤差忽略不計情況下，是線性的且等于傳動比)。最終采用改進的梯形運動規律來控制電機，因為與其他運動規律(擺線、多項式等)相比，該輪廓線保證了最小加速度值(圖6)。
圖7 切割和焊接單元末端執行器的位置、速度和加速度曲線
由于四連桿機構和曲柄機構導致電機和末端執行器之間呈非線性關系，切割焊接單元和給膜器單元的優化過程就更加復雜。因此，不可能只研究電機和末端執行器其中一個，達到它們的加速度同時最小化。
展開 2.在機器人領域，激光跟蹤儀可作為機器人末端執行器位置和姿態的測量設備，為機器人校準奠定基礎。基于激光跟蹤儀構建的位置和姿態測量系統，可設置機器人末端執行器按照預定線性軌跡以不同速度移動，然后用激光跟蹤儀測量機器人末端執行器軌跡離散點的位置和姿態，并分析其位置誤差和姿態誤差，以檢驗機器人末端執行器的定位精度。
GTS激光跟蹤儀測試服務機器人目標定位性能具體應用流程如下:
設定機器人裝載額定負載和額定速度，以單一方向控制機器人在試驗區域里，從起始點A開始，按照設定的速度及軌跡運行，當機器人停車定位在終止點B時，則完成一個運動測試循環。利用激光跟蹤儀測量并記錄機器人在終止點B時停止位置的參數，重復測量機器人30次在終止點B時停止位置的參數。
3.在粒子加速器領域，由于光學技術的進步、低成本計算和快速數據采集，激光跟蹤儀常用于大規模尺寸計量（LSDM）領域。在粒子加速器中，激光跟蹤儀可用于各種精密定位活動，將組件在其標稱值下以優于 ±100μm 的精度在數百米至幾公里的距離范圍內進行定位。
4.在復合材料制品測量中，隨著我國科技水平的不斷提升和工業制造的迅猛發展，對航空航天工業材料的性能及精度提出了更嚴格的要求，而復合材料在該領域得到廣泛應用。由于該類材料制造工藝復雜、尺寸較大，常規測量難以滿足生產所需精度，激光跟蹤儀等便攜式測量坐標系統的出現為復合材料的檢測提供了必備的檢測工具。
5.在工業測量領域，近年來，隨著現代三維空間技術的快速發展，激光跟蹤儀已成為工業測量系統中一種成熟、高效、穩定且性能可靠的高精度大型測量儀器。在一些重大行業中，以激光跟蹤儀為代表的三維高精度測量方法已逐漸取代傳統測量方法，廣泛應用于大型精密設備的安裝和檢測。
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