气动技术拥有众多显著优点,使得气动机器人在工业自动化中得到愈来愈广泛的应用。特别是在易燃易爆、食品加工业等场合,气动机器人相对于电动、液压机器人来说具有无可比拟的优势。气动转动元件要进行准确的转角输出和控制比较困难,因而在转动关节上采用气动转动元件的关节型气动机器人的研究极为少见,所以目前研究和应用的大多是直角坐标型气动机器人。但是与直角坐标型气动机器人相比,关节型气动机器人具有工作空间大、适应任务多等优点。因此,对关节型气动机器人的研究具有重要的理论和实际意义。 论文主要研究一种全气动多自由度关节型机器人,完成的主要工作包括以下几个方面:(1) 研究设计了气动元件驱动的机器人腕臂结构,针对气动手腕设计了一种新型的气动辅助制动机构,实现了手腕俯仰的有限多点定位;(2) 针对气动机器人手腕姿态的有限多点定位特点,完成了气动机器人的运动学分析和综合,进行了气动机器人工作空间分析;(3) 对气动机器人的定位技术进行了分析和研究,有效地提高了系统定位的精度和稳定性;(4) 设计了气动控制回路和PLC电气控制程序;(5) 对系统进行了运行试验,测试的各项性能指标都达到了预期的目标,系统运行性能良好。 通过研究和试验解决了全气动关节型机器人所涉及的技术问题,成功开发了一种全气动五自由度关节型机器人,该成果可为工业界提供可行的技术示范,促进气动技术在工业领域的实际应用。