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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 大型LCD 玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 這種搬運(yùn)機(jī)器人主要應(yīng)用于LCD生產(chǎn)制造過(guò)程中玻璃基板的傳送，聯(lián)結(jié)前后段制程的傳輸，以及各制程中的玻璃基板的交換與傳遞。 本作品是一種空間6自由度混聯(lián)機(jī)器人，主體部分是3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)大范圍平動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
- 詳細(xì)介紹：
- 以3-RRS (T)支鏈構(gòu)成空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體機(jī)構(gòu)的大型LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人，突破目前雙臂平面6桿3自由度主機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，發(fā)明一種以3-RRS（T）支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，采用理論與實(shí)際相聯(lián)系的研究方法，密切跟蹤國(guó)外最新發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)內(nèi)企業(yè)需求，通過(guò)深入企業(yè)調(diào)研，制定研究計(jì)劃和研究方案。 較其他同類機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)在于：無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等。 創(chuàng)新點(diǎn)：1.突破目前雙臂平面6桿3自由度主機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，發(fā)明一種以3-RRS支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)（其中z方向可實(shí)現(xiàn)大范圍運(yùn)動(dòng)）。2.機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有可重構(gòu)性，只需將三條支鏈翻轉(zhuǎn)180°，并更換動(dòng)平臺(tái)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)翻與外翻兩種形態(tài)的轉(zhuǎn)換。另外，對(duì)于任何一種形態(tài)，調(diào)整動(dòng)（靜）平臺(tái)的尺寸，可大幅改變機(jī)器人的工作空間。因此，它可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境與工作要求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.基本思路： 結(jié)合開(kāi)發(fā)第十代LCD大型基板玻璃（2.8m×3.0m）需求，研究這類物體搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)一臺(tái)縮比原型樣機(jī)，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。 2.創(chuàng)新點(diǎn)： 1)突破目前雙臂平面6桿3自由度主機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，發(fā)明一種以3-RRS支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)（其中z方向可實(shí)現(xiàn)大范圍運(yùn)動(dòng)）。 2)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有可重構(gòu)性，只需將三條支鏈翻轉(zhuǎn)180°，并更換動(dòng)平臺(tái)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)翻與外翻兩種形態(tài)的轉(zhuǎn)換。另外，對(duì)于任何一種形態(tài)，調(diào)整動(dòng)（靜）平臺(tái)的尺寸，可大幅改變機(jī)器人的工作空間。因此它可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境與工作要求。 3)與日本同類機(jī)器人相比，該作品無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，抗振性能優(yōu)異，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，繞自身轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)置于動(dòng)平臺(tái)上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等。 3.技術(shù)關(guān)鍵： 1)發(fā)明一種以3-RRS（T）支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)； 2)可實(shí)現(xiàn) z向大范圍運(yùn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件模塊化設(shè)計(jì)與工裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 3)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人快速平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的軌跡規(guī)劃與控制技術(shù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 以3-RRS (T)支鏈構(gòu)成空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體機(jī)構(gòu)的大型LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人，突破目前雙臂平面6桿3自由度主機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，發(fā)明一種以3-RRS（T）支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，采用理論與實(shí)際相聯(lián)系的研究方法，密切跟蹤國(guó)外最新發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)內(nèi)企業(yè)需求，通過(guò)深入企業(yè)調(diào)研，制定研究計(jì)劃和研究方案。較其他同類機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)在于：無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2008年通過(guò)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃評(píng)審委員會(huì)的審批，于2009年4月獲得天津大學(xué)挑戰(zhàn)杯一等獎(jiǎng)，2009年6月獲得天津市挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；模型；圖紙；現(xiàn)場(chǎng)演示；圖片；錄像；樣品。
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 突破目前雙臂平面6桿3自由度主機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，發(fā)明一種以3-RRS（T）支鏈為基本單元的，可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等，并可實(shí)現(xiàn)z方向的大范圍運(yùn)動(dòng)。 2.適用范圍、推廣前景分析： 這種搬運(yùn)機(jī)器人主要用于LCD生產(chǎn)制造過(guò)程中玻璃基板傳送，聯(lián)結(jié)前后段制程的傳輸，以及各制程中的基板的交換與傳遞。日本是目前此類機(jī)器人的主要生產(chǎn)國(guó)，已開(kāi)發(fā)出用于第十代LCD玻璃基板搬運(yùn)的大型機(jī)器人系統(tǒng)。 本作品優(yōu)點(diǎn)在于，無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等。此外，本項(xiàng)研究可望取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破日本對(duì)該領(lǐng)域的壟斷地位，進(jìn)而為我國(guó)開(kāi)發(fā)LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人奠定一定的基礎(chǔ)。
同類課題研究水平概述
- 近年來(lái)，光電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，市場(chǎng)需求不斷增加，工業(yè)機(jī)器人在光電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也隨之顯著增加，尤其對(duì)用于液晶面板廠無(wú)塵車(chē)間的搬運(yùn)機(jī)器人需求最為迫切。 這種搬運(yùn)機(jī)器人主要應(yīng)用于LCD生產(chǎn)制造過(guò)程中玻璃基板傳送，聯(lián)結(jié)前后段制程的傳輸，以及各制程中的玻璃基板的交換與傳遞。日本是目前此類機(jī)器人的主要生產(chǎn)國(guó)，已開(kāi)發(fā)出用于第十代LCD玻璃基板搬運(yùn)的大型機(jī)器人系統(tǒng)。我國(guó)LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人主要依賴進(jìn)口，2007年沈陽(yáng)新松公司根據(jù)國(guó)內(nèi)LCD制造企業(yè)需求，開(kāi)始開(kāi)發(fā)面向第6代的LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人。 目前日本安川電機(jī)公司開(kāi)發(fā)的第十代LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)主體機(jī)構(gòu)采用帶冗余驅(qū)動(dòng)的平面6桿3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的主體構(gòu)擬采用可實(shí)現(xiàn)一平動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)的空間3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。其較前者的優(yōu)點(diǎn)在于，無(wú)需冗余驅(qū)動(dòng)，所有驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，可有效減低構(gòu)件慣性和提高系統(tǒng)負(fù)載能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)繞兩個(gè)正交軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便靈活微調(diào)被搬運(yùn)物體的姿態(tài)等。另外，經(jīng)過(guò)精心的設(shè)計(jì)，機(jī)器人具有可重構(gòu)性，只需將三條支鏈翻轉(zhuǎn)180°，并更換動(dòng)平臺(tái)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)翻與外翻兩種形態(tài)的轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境與工作要求。 此外，本項(xiàng)研究可望取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破日本對(duì)該領(lǐng)域的壟斷地位，進(jìn)而為我國(guó)開(kāi)發(fā)LCD玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人奠定一定的基礎(chǔ)。
