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RML63系列参数及D-H模型

基础参数

参数名参数值
基础参数自由度6
构型仿人构型
关节制动器形式1~3关节硬抱闸
4~6关节软抱闸
工作半径/mm标准版:900
六维力版:928.5
有效负载/kg3
自重/kg标准版:10
六维力版:10.1
重复定位精度/mm±0.05
TCP线速度/m/s≤2.8
典型功率/W≤100
峰值功率/W≤200
安装角度任意角度
底座尺寸/mmφ107
材质铝合金/ABS
环境适应性工作温度/℃0-45
工作湿度25~85%无结露
防护等级本体IP54
运动角度范围/°J1-178~+178
J2-178~+178
J3-178~+145
J4-178~+178
J5-178~+178
J6-360~+360
最大角速度/ °/sJ1180
J2180
J3225
J4225
J5225
J6225
力控指标六维力量程标准版:-
六维力版:200N/7N·m
六维力精度标准版:-
六维力版:<0.5%FS

本体参数

MDH模型坐标系:

RML63系列MDH参数(改进D-H参数):

关节编号(i)ai1(mm)αi1(°)di(mm)offset(°)
1001720
2-86-900-90
33800090
469904050
50-900180
60-90d6180
  • RML63-B  : d6=115 mm
  • RML63-6F: d6=143.5 mm

说明: offset为机械零位与建模零位的偏差, 即模型角度 = 关节角度 + offset.

RML63系列连杆动力学参数

joint_id(i)123456-
m1.8372.0061.9611.2011.0260.1070.248
x-68.442166.733.3990-0.031-0.506-0.426
y-23.913-0.002-29.498-35.17730.1460.2550.237
z-6.938-92.59-17.697-184.4-12.341-10.801-27.223
Lxx3462.12918664.8336432.81953007.5632732.46650.918308.844
Lxy-3765.305-0.5873869.875-0.04-2.123-3.136-3.781
Lxz-46.20630804.1417.6070.0870.374-0.699-1.468
Lyy12643.164103568.4837094.21650754.293829.79347.42304.616
Lyz-50.044-0.287-17.611-5089.754-2.2880.3880.888
Lzz13576.75886722.5599257.0632874.6312384.32360.35122.62
备注B6F

说明:

  • m为连杆质量, 单位为kg
  • x为连杆质心x坐标, 单位为mm
  • y为连杆质心y坐标, 单位为mm
  • z为连杆质心z坐标, 单位为mm
  • Lxx,Lxy,Lxz,Lyy,Lyz,Lzz 为连杆坐标系下描述的主惯量, 单位为kg·mm²
  • B: 标准版, 6F: 六维力版

备注:

  • 以上数据来源为CAD设计值
  • 如需质心坐标系下的惯性参数, 使用平行移轴定理即可, 计算方法如下所述.

假设有一输出坐标系为坐标系{i},对齐坐标系{i}的质心坐标系为 {c},质心在坐标系{i}中的坐标为 Pc=[xcyczc]T,则由平行移轴定理可得:

Ic=Lim(PcTPcI3×3PcPcT)

式中:

Li=[LxxLxyLxzLxyLyyLyzLxzLyzLzz]

关节分布和尺寸说明

RML63机器人本体模仿人的手臂,共有6个旋转关节,每个关节表示1个自由度。如下图所示,机器人关节包括肩部(关节1),肩部(关节2),肘部(关节3),腕部(关节4),腕部(关节5)和腕部(关节6)。

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工作空间

RML63-B运动范围,除去基座正上方和正下方的圆柱空间,工作范围为半径900mm的球体。选择机器人安装位置时,务必考虑机器人正上方和正下方的圆柱体空间,尽可能避免将工具移向圆柱体空间。另外,在实际应用中,关节1转动范围:±178°,关节2转动范围:±178°,关节3转动范围:-178°~+145°,关节4转动范围:±178°,关节5转动范围:±178°,关节6转动范围:±360°。

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运动奇异点

腕部奇异

关节4、6共轴,q5=0,即点位格式为[x,x,x,x,0,x],示意点位[0,60,30,0,0,0],如下图所示:

腕部奇异

边界奇异

机械臂末端到达最远端,q3=0的特殊情况,即点位格式为[x,x,0,x,0,x]。示意点位[0,0,0,0,0,0]、[-90,-45,0,0,0,0]、[-90,-90,0,0,0,0],如下图所示:

边界奇异1

边界奇异2

边界奇异3

负载曲线图

两张图分别表示RML63-B、RML63-6F机械臂末端负载曲线图。其中L是末端负载的质心相对于末端法兰平面的径向距离,Z是相对于末端法兰平面的法向距离。

RML63-B

RML63-6F