针对森林消防作业装备自动化水平低下的现状,提出一种六自由度单手臂执行机构设计方案,该执行机构安装在六足仿生移动平台上,进行除障及清理作业。根据作业空间,利用Solid Works建立三维模型,采用D-H方法建立机器人运动学模型,推导了运动学正反解,将执行机构三维模型导入ADAMS进行机器人运动仿真,仿真结果证明执行结构满足作业需求。第39卷第12期2017-12【63】作业进行除障清理。执行结构可以简化成为串联末端无约束的开放式连杆结构，六自由度串联结构运动学方程更加简单可靠[13]。机械机构装配时需要较高的装配及加工精度以保证机器人的运动精度。执行机构机器人结构主要由底座、腰部、大臂、小臂、手腕和末端执行器六部分组成，其结构如图2～图7所示。图2底座结构参数图2所示为底座，长400mm，宽400mm，由八根螺栓固定在六足移动平台中心。作为执行机构的承载机构，底座具有很高的刚度及稳定性。底座中心装有电机，作为腰部回转机构的动力本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name。消防机器人执行-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动滚圆机滚弧机图3腰部结构参数图3腰部为执行机构的回转部件，可绕底座进行360°旋转，腰部的回转运动与手臂的平面运动使机构进行空间操作。腰部由六颗螺栓安装在底座电机减速器输出法兰上，腰部的制造精度及平稳性对机器人的定位精度有着决定性影响。图4大臂连接腰部与小臂，俩端轴心距离为600mm，大臂是执行机构俯仰运动的关键关节，结构简单可靠，安装在腰部电机减速器法兰上。图5小臂结构参数图5小臂为执行机构传递轴向力的关键关节。小臂后端装有电机，通过小臂内部齿轮传动驱动手腕进行转动，电机布置于小臂后方方便安装，且加强小臂结构的刚度，为探测装置提供布线空间及稳固平台。图6手腕结构参数图6手腕与末端执行器相连，可以绕小臂轴心转动，从而带动末端执行机构达到预定姿态，顶部装有电机，驱动末端执行器。图7末端执行器参数图7末端执行器由两关节组成，其中一关节与手腕相连进行回转运动，另一关节末端装有锯片，以进行除障清理工作。2运动学分析为对执行机构进行运动学分析，首先将机器人结构转换为物理模型。这里选用经典的D-H矩阵法则[14]，建立执行机构的D-H坐标系，如图8所示。图4消防机器人执行-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name