晶圓搬運機器人的優(yōu)化設計與聯(lián)合仿真.pdf

1、在很多技術領域特別是在半導體制造、汽車制造和消費電子制造領域高速高精度的操作手的需求正在逐漸增加。在半導體領域已經(jīng)有很多類SCARA晶圓搬運機器人的應用。但是這些傳統(tǒng)晶圓搬運機器人中很少能真正的達到高速高精度。
　　文中介紹了一種新型的四自由度（三個轉動和一個平動）類SCARA機器人，并詳細介紹了它的設計、優(yōu)化和仿真過程。這種機器人是由三個直接驅動旋轉電機和一個傳統(tǒng)伺服電機驅動的，三個直接驅動電機組成了一個平面三轉動關節(jié)的操作手。

2、傳統(tǒng)伺服同滾珠絲桿用來實現(xiàn)垂直直線運動。這個平面三自由度系統(tǒng)是一個復雜的動力學耦合系統(tǒng)。首先，建立了運動學模型、動力學模型和誤差模型以作為設計的基本信息和指導。為了獲得高精度，設計了一種高剛度轉動關節(jié)。為了獲得高速高精度，通過結構優(yōu)化，得出了兩個相對高剛性低慣量的機械臂。最后，在ADAMS中建立了包含柔性關節(jié)和柔性臂的虛擬樣機。在SimuLink中搭建PID速度反饋控制系統(tǒng)。然后用機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真的方法檢測了平面三自由度操作