【摘要】:本文主要介紹使用英威騰DA200高性能交流伺服係統的機械手控製方案具有控製精度高
、係統穩定性高、用戶操作靈活的優點。英威騰DA200伺服出色的定位精度和業界領先的速度響應贏得了客戶的認可。

【關鍵字】:英威騰DA200伺服、六軸機械手
、定位精確、穩定性高

1．前言

機械手是模仿人的手部動作，按給定程序
、軌跡和要求實現自動抓取
、搬運和操作的自動裝置。它特別是在高溫、高壓、多粉塵

、易燃、易爆

、放射性等惡劣環境中，以及笨重、單調、頻繁的操作中代替人作業
，獲得日益廣泛的應用。 

機(ji)械(xie)手(shou)是(shi)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)分(fen)支(zhi)。它(ta)的(de)特(te)點(dian)是(shi)可(ke)通(tong)過(guo)編(bian)程(cheng)來(lai)完(wan)成(cheng)各(ge)種(zhong)預(yu)期(qi)的(de)作(zuo)業(ye)任(ren)務(wu)，在(zai)構(gou)造(zao)和(he)性(xing)能(neng)上(shang)兼(jian)有(you)人(ren)和(he)機(ji)器(qi)各(ge)自(zi)的(de)優(you)點(dian)
，尤(you)其(qi)體(ti)現(xian)了(le)人(ren)的(de)智(zhi)能(neng)和(he)適(shi)應(ying)性(xing)。機(ji)械(xie)手(shou)能(neng)自(zi)動(dong)化(hua)定(ding)位(wei)控(kong)製(zhi)並(bing)可(ke)重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)序(xu)以(yi)變(bian)動(dong)的(de)多(duo)功(gong)能(neng)機(ji)器(qi)，並(bing)有(you)多(duo)個(ge)自(zi)由(you)度(du)，可(ke)用(yong)來(lai)搬(ban)運(yun)物(wu)體(ti)以(yi)完(wan)成(cheng)在(zai)不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)工(gong)作(zuo)。機(ji)械(xie)手(shou)作(zuo)業(ye)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)各(ge)種(zhong)環(huan)境(jing)中(zhong)完(wan)成(cheng)作(zuo)業(ye)的(de)能(neng)力(li)，在(zai)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)各(ge)領(ling)域(yu)有(you)著(zhe)廣(guang)闊(kuo)的(de)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)。

2．機械手的主要結構介紹

機械手的種類，按驅動方式可分為機械式
、氣動式、液壓式、電動式機械手
；按適用範圍可分為專用機械手與通用機械手兩種；按運動軌跡控製方式可分為點位控製與連續軌跡控製機械手等。

2. 1圓柱坐標型機器人

圖1

如圖1suoshi
，jiqirenyouyigehuizhuanhelianggepingyisuozucheng。zhenggelizhukeyixuanzhuan，shoubikeyiyanzhelizhushangshenghuoxiajiang
，erqieshoubikeyishenchanghuosuohui。shixuanzhuanbanjingsuigongzuodeyaoqiuerbianhua。 

2．2球坐標型機器人

圖2

如圖2，C是這個臂的回轉中心，這個臂可以伸長和縮短，回轉中心也可以回轉。 這個動作範圍應該是一個空心球

，由於手臂並不能理想的掃出一個圓
，因此這個球是一個破損的球。 這種結構較其他各種結構更容易伸入到上下傾斜的孔的內部，當又這種需求時應優先考慮球坐標型機器人。 

2．3直角坐標型機器人

圖3

如圖3所示，機器人由兩個相互垂直的導軌
，在其上還有一個與兩垂直導軌相垂直的導軌，構成了一個直角坐標的三維體係
，即x、y
、z軸。 這種機器人由於結構簡單（沒有旋轉和擺動），因此製造的精度可以很高，並且在控製器內軌跡的計算方法也非常簡單。 工作範圍較大
，可以作為高空搬運車，能夠對爐膛或者其他空腔設備做直線送進運動。 

三坐標測量機也是一個直角坐標型的機器人。 

2．4並聯型機器人

圖4

zheshiyizhongxinxingjiegoudejiqiren，tatongguogejiandefuheyundong，geichumoduandeyundongguiji
，yiwanchengbutongleixingdezuoye。gaijiegoujiqirendetedianshigangxinghao
，keyonglaiwanchengshukongjichuangdeyixiegongneng
，yinciyechengweibinglianjichuang。 

muqianyiyouyangji

，keyiwanchengfuzaqumiandejiagong，tebieshijingxidejiagong，shishukongjichuangdeyizhongxindejiegouxingshi，yeshijiqirengongnengdeyizhongtuozhan。danqikongzhijisuanshifenfuza，gongzuofanweiyefeichangxiao，erqijingdumuqianbishukongjichuangdi。 

2．5六軸關節機器人

圖5

關節型機器人主要由回轉和旋轉自由度構成的，可以看成是仿人手臂的結構。 從(cong)肘(zhou)到(dao)手(shou)臂(bi)根(gen)部(bu)的(de)部(bu)分(fen)稱(cheng)為(wei)上(shang)臂(bi)
，從(cong)肘(zhou)到(dao)手(shou)腕(wan)的(de)部(bu)分(fen)稱(cheng)為(wei)前(qian)臂(bi)。這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)對(dui)於(yu)確(que)定(ding)的(de)三(san)維(wei)空(kong)間(jian)上(shang)任(ren)意(yi)位(wei)置(zhi)和(he)姿(zi)態(tai)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)。它(ta)對(dui)於(yu)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)作(zuo)業(ye)都(dou)有(you)良(liang)好(hao)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)，缺(que)點(dian)是(shi)坐(zuo)標(biao)計(ji)算(suan)和(he)控(kong)製(zhi)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)
，而(er)且(qie)難(nan)以(yi)達(da)到(dao)很(hen)高(gao)的(de)精(jing)度(du)。 

3．應用方案介紹

3．1設備整體結構：

圖6

3．2電氣係統組成圖：

此次客戶共使用6套英威騰DA200高性能交流伺服係統
，由英威騰智能控製器控製。

DA200是英威騰傾力打造、性能取得跨越式進步的明星伺服產品。DA200速度響應高達2.0kHz，有多種高級算法,振動抑製能力強,目標指令跟蹤速度快,定位精度高,內置電子凸輪、點位控製等功能
，調試簡單，適配任意關節機器人控製器。

電氣原理圖如下圖所示：

圖7

具體接線方式：

圖8

接線要求：係統到驅動器連接要求采用雙絞 2*8 屏蔽電纜,抱閘係統電纜采用 1*2 屏蔽線連 接到抱閘製動板上，外殼要與屏蔽層連接良好。控製器側的 AGND 必須跟伺服 的 GND 連接，否則可能會造成控製器硬件損壞。

3．3參數調試

慣量，觀察R0.51填入或者通過P1.04自學習。控製不超過2000為宜。

剛性可以根據需要調整
，但各軸需保持一致。

4．方案總結

基於英威騰DA200高性能交流伺服係統的機械手控製方案具有控製精度高、係統穩定性高、用戶操作靈活的優點，可以被廣泛應用於各種工業自動化領域，為客戶創造價值，提高設備使用效率。

4．1 機器人的發展對設備重複定位的精度不斷提高
，現已達到±0.03mm的高精度要求
，而DA200具有出色的定位精度，重複定位精度已達到±0.01mm的高精度
，完全滿足機器人的高精需求。

4．2 jiqirenjingguoshijiaohou，gegezhoubajingguodeluxianzaigezidecunchuqizhongjiluxialai。dangzaixianshi

，dadaojiludeweizhi。zhejiushijiqirendezhongfuzaixiandejibenyuanli。yingweitengDA200伺服係統的優異性能則充分保證了機器人動作的靈活與準確
，而這就是機器人運動重複定位所追求的。

4．3  DA200具有自動增益調整
，方便快捷將各個關節的伺服性能達到最優。

電主軸、光伏逆變器
、軌道交通牽引係統、新能源汽車電控係統等。英威騰現有員工2500多人，大型生產基地3個，營銷網絡遍布國內及海外60多個國家和地區。