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GEN62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
关节制动器形式1~6关节软抱闸
工作半径/mm660
有效额定负载/kg2
自重/kg3.5
重复定位精度/mm±0.1
TCP线速度/m/s≤2.5
典型功率/W≤100
瞬时峰值功率/W≤180
底座尺寸/mmφ88
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
运动角度范围/°J1-173~173
J2-101~101
J3-31~173
J4-59~111
J5-88~88
J6-360~360
最大角速度/°/sJ1225
J2225
J3225
J4180
J5180
J6180

本体参数 ​

MDH模型坐标系:

GEN62-B MDH参数(改进D-H参数):

关节编号(i)ai−1(mm)αi−1(°)di(mm)θi / offseti(°)备注
100133.50
20-903.5-78.09
3262.6500-12.89
4290.04000.98
550-900-90
60-90630(B)标准末端

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.

GEN62系列连杆动力学参数 ​

joint_id(i)123456
m0.1581.6060.3510.4840.230.063
x-0.001106.809142.2724.175-0.0120.052
y-21.715-5.367-2.007-28.65813.4480.331
z-30.3290.802-23.453-1.903-3.731-13.028
Lxx396.6981188.399286.46914.805137.81426.795
Lxy-0.0071425.47572.231653.8080.0680.021
Lxz0.001-294.7331129.480.4250.0290.006
Lyy301.56841942.04810627.596710.78873.47126.722
Lyz-63.6222.027-14.601-0.722.430.218
Lzz223.5942056.28210445.8171476.4117.47123.059
备注标准末端

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

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=[xc,yc,zc]T,则由平行移轴定理可得:

Ic=Li−m(PcTPcI3×3−PcPcT)

式中:

Li=[LxxLxyLxzLxyLyyLyzLxzLyzLzz]

关节分布和尺寸说明 ​

GEN62机器人本体,共有 6 个旋转关节,每个关节表示1个自由度。如下图所示。

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工作空间 ​

GEN62机器人具备大范围外部包络与高紧凑内部折叠的双重空间特性。底座(J1)具备 ±173° 旋转范围,配合末端(J6)±360° 的连续旋转,可实现大范围的全向姿态调整。其空间特性的核心在于肘部(J3)−31°∼173° 的大跨度运动范围,使其在具备大伸展半径的同时,拥有极高的向内折叠能力,从而有效缩小了近端干涉盲区。整体工作空间兼顾外延与内收,适用于紧凑空间内的避障作业及多姿态作业需求。

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可操作度较好的区域如图中黄色框线示意,在工作空间中整体呈现一个环状区域。

可操作度较好的区域示意图

运动奇异点

​

奇异类型1:肩部奇异 ​

当腕部中心点(即关节5和关节6的轴线交点)位于通过关节1轴线时

肩部奇异如下图所示,下图中的蓝色平面是指通过关节1轴线且平行关节2轴线的平面:

肩部奇异

示意点位1:[5.817, -53.625, 80.167, 63.4860, 5.817, 0.003],如下图所示:

肩部奇异

奇异类型2:肘部奇异 ​

当q3=12.89°,即关节2、3、4轴线共面时发生奇异,即点位格式为[x,x,12.89,x,x,x]

示意点位1:[0,40,12.89,-50,0,0],如下图所示:

肘部奇异

奇异类型3:腕部奇异 ​

当机械臂q5=±90时,会出现机械臂腕部奇异,即点位格式为[x,x,x,x,±90,x]

示意点位1:[0,-20,100,0,90,0],如下图所示:

腕部奇异

奇异类型4:边界奇异 ​

当机械臂末端到达最远端时,q3=12.89且q5=0,即点位格式为[x,x,12.89,x,0,x]

示意点位1:[0,-50,12.89,20,0,0],如下图所示:

边界奇异

负载曲线图 ​

下图表示GEN62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。

GEN62-B