自动拧螺丝机械手

通用型拧螺丝难度不可小窥,机械臂力学处理,电机控制和路径规划算,自由度、定位技术、传感器技术,扭力、压力反馈等。

同类产品在3C行业中的应用主要在点胶、锁螺丝、焊接、贴标签等环节。

科幻片里的机械手

其中,在点胶工艺中,速度分段控制、G代码图形导入、IO前置;而在锁螺丝环节中,针对锁附孔位准确、垂直稳定锁附、深浅一致的要求,重复精度高、停稳时间短、制造精度及刚性好。

除了3C电子领域之外,在注塑上下料、电机插件、视觉分拣、打螺丝等领域也有应用。

产线上的机械手 多轴多自由度

其中,在3C行业打螺丝应用中,可以实现平均1秒1颗螺丝。

自动拧螺丝实现的关键在提前准备螺丝分拣。

当然,对于实际产线,可以把产品建模,大大降低自动化难度,使自动化设备简化,我所在的速嵌公司正在研究,欢迎交流。

### 使用Franka机械臂实现螺丝的操作 为了完成使用 Franka 机械臂进行螺丝的任务,需要考虑几个关键因素:路径规划、力控制以及末端执行器的选择。 #### 路径规划 对于精确的螺钉安装任务,路径规划至关重要。通常情况下,会预先设定好一系列离散的位置点来引导机械臂到达目标位置并调整姿态以适应不同的工作角度[^1]。这些位置可以通过编程软件定义,并且可以利用视觉传感器辅助定位螺孔的具体坐标。 ```python import numpy as np from frankapy import FrankaArm fa = FrankaArmor() waypoints = [ {'position': np.array([0.3, 0.0, 0.5]), 'orientation': [np.pi/2, 0, 0]}, {'position': np.array([0.3, 0.0, 0.2]), 'orientation': [np.pi/2, 0, 0]} ] for waypoint in waypoints: fa.goto_pose(waypoint['position'], waypoint['orientation']) ``` #### 力控模式下的精细操作 当接近最终接触面时,切换到力控模式可以帮助更细腻地处理螺钉旋入过程中的力度变化。通过设置合适的刚度矩阵参数,可以使机器人感知外部施加的力量大小,在遇到阻力增加的情况下自动减慢速度直至完全停止,从而保护设备免受损害的同时也提高了装配精度。 ```python stiffness_matrix = np.diag([800]*6) # 设置六个方向上的刚度系数 fa.set_stiffness(stiffness_matrix) while not screw_is_fully_inserted(): current_force_feedback = fa.get_ee_wrench()[-1] if abs(current_force_feedback) > threshold_value: reduce_speed_or_stop() ``` #### 选择适合的夹具作为末端执行器 最后一点是要选用专门设计用于抓取螺丝刀或其他紧固工具类型的夹爪装置作为末端执行器。这种特制的手指形状能够牢固握住工件而不易滑脱,同时允许足够的灵活性以便于更换不同规格尺寸的配件。
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