2機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)

1、2. 機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)ENTER12.1 概述2.2 機(jī)身及臂部結(jié)構(gòu)2.3 腕部及手部結(jié)構(gòu)2.4 傳動(dòng)及行走機(jī)構(gòu)本章主要內(nèi)容22.1 概述2.1.1 機(jī)器人本體的根本結(jié)構(gòu)形式2.1.2 機(jī)器人本體材料的選擇章目錄32.1.1 機(jī)器人本體的根本結(jié)構(gòu)形式節(jié)目錄章目錄42.1.2 機(jī)器人本體材料的選擇材料選擇根本要求強(qiáng)度高阻尼大彈性模量大重量輕經(jīng)濟(jì)性好節(jié)目錄章目錄5節(jié)目錄章目錄本節(jié)完62.2.1 機(jī)身結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.2.2 臂部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.2 機(jī)身及臂部結(jié)構(gòu)2.2.3 機(jī)器人的平穩(wěn)性和臂桿平衡方法章目錄71. 機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)（1）回轉(zhuǎn)與升降機(jī)身單桿活塞氣缸驅(qū)動(dòng)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙桿活塞氣缸

2、驅(qū)動(dòng)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)節(jié)目錄章目錄2.2.1 機(jī)身結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)8 （2）回轉(zhuǎn)與俯仰機(jī)身 節(jié)目錄章目錄92. 機(jī)身驅(qū)動(dòng)力(力矩)計(jì)算（2）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算（1）垂直升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算節(jié)目錄章目錄10節(jié)目錄章目錄（3）升降立柱下降不卡死 (不自鎖)的條件計(jì)算偏重力臂的大小偏重力矩根據(jù)升降立柱平衡條件有升降立柱依靠自重下降而不引起卡死的條件即：113. 機(jī)身設(shè)計(jì)要注意的問(wèn)題節(jié)目錄章目錄121. 臂部的典型機(jī)構(gòu) （1）臂部伸縮機(jī)構(gòu)1手部2夾緊缸3油缸4 導(dǎo)向柱5運(yùn)行架6行走車(chē)輪7軌道8支座四導(dǎo)向柱式臂伸縮機(jī)構(gòu)節(jié)目錄章目錄2.2.2 臂部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)13（2）手臂俯仰運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1 手部2

3、夾緊缸3 升降缸4 小臂5，7 擺動(dòng)缸6 大臂8 立柱擺動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)連桿俯仰臂機(jī)構(gòu)節(jié)目錄章目錄14（3）手臂回轉(zhuǎn)與升降機(jī)構(gòu)手臂回轉(zhuǎn)與升降機(jī)構(gòu)常采用回轉(zhuǎn)缸與升降缸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，適用于升降行程短而回轉(zhuǎn)角度小于360的情況，也有采用升降缸與氣馬達(dá)-錐齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。 2. 機(jī)器人手臂材料的選擇 優(yōu)先選擇強(qiáng)度大而密度小的材料做手臂。其中，非金屬材料有尼龍、聚乙烯（PEH）和碳素纖維等；金屬材料以輕合金（特別是鋁合金）為主。 節(jié)目錄章目錄153. 臂部設(shè)計(jì)要注意的問(wèn)題節(jié)目錄章目錄162.2.3 機(jī)器人的平穩(wěn)性和臂桿平衡方法1. 質(zhì)量平衡方法節(jié)目錄章目錄17 2. 彈簧力平衡方法節(jié)目錄章目錄本節(jié)完182.3.1

4、腕部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.3.2 手部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.3 腕部及手部結(jié)構(gòu)章目錄192.3.1 腕部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn) 手腕關(guān)節(jié)的滾轉(zhuǎn)和彎轉(zhuǎn)節(jié)目錄章目錄201. 腕部自由度節(jié)目錄章目錄 手腕的坐標(biāo)系和自由度216種3自由度手腕的結(jié)合方式示意圖節(jié)目錄章目錄222. RRR手腕 3R手腕關(guān)節(jié)遠(yuǎn)程傳動(dòng)示意 3R手腕結(jié)構(gòu)示意節(jié)目錄章目錄233. 腕部的典型結(jié)構(gòu)（1）單自由度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)手腕1回轉(zhuǎn)缸；2 定片；3 腕回轉(zhuǎn)軸；4 動(dòng)片；5 手部節(jié)目錄章目錄 回轉(zhuǎn)油缸直接驅(qū)動(dòng)的單自由度腕部結(jié)構(gòu)24（2）二自由度手腕1）雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)的腕部l手部2中心軸3固定中心軸4定片5擺動(dòng)回轉(zhuǎn)缸6動(dòng)片7回轉(zhuǎn)軸8回轉(zhuǎn)

5、缸節(jié)目錄章目錄具有回轉(zhuǎn)與擺動(dòng)的二自由度腕部結(jié)構(gòu)252）齒輪傳動(dòng)二自由度腕部齒輪傳動(dòng)回轉(zhuǎn)和俯仰型腕部原理1，2，3，4，5，6錐齒輪7殼體8手腕9手爪節(jié)目錄章目錄26（3）三自由度手腕 1）液壓直接驅(qū)動(dòng)三自由度手腕節(jié)目錄章目錄27 2）齒輪鏈輪傳動(dòng)三自由度腕部1油缸；2鏈輪；3，4錐齒輪；5，6花鍵軸T；7傳動(dòng)軸S；8腕架;9行星架；10，11，22，24圓柱齒輪；12，13，14，15，16，17，18，20錐齒輪；19擺動(dòng)軸；21，23雙聯(lián)圓柱齒輪；25傳動(dòng)軸B節(jié)目錄章目錄28 4. 設(shè)計(jì)腕部時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題節(jié)目錄章目錄292.3.2 手部結(jié)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn) 1. 機(jī)器人手部的特點(diǎn)節(jié)目錄章目

6、錄30 2. 手部的分類 （1）按用途平面鉗爪夾持圓柱零件專用工具: 噴槍，焊具節(jié)目錄章目錄31 （2）按夾持原理節(jié)目錄章目錄32（3）按手指或吸盤(pán)數(shù)目三指手爪節(jié)目錄章目錄柔性手指手爪33 （4）按智能化節(jié)目錄章目錄3. 手爪設(shè)計(jì)和選用的要求344. 手爪的典型結(jié)構(gòu)（1）機(jī)械式手爪V形爪鉗節(jié)目錄章目錄 氣動(dòng)手爪1扇形齒輪2齒條3活塞4氣缸5爪鉗四種手爪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)35（2）磁力吸盤(pán) l磁盤(pán)2防塵蓋3線圈4外殼體節(jié)目錄章目錄36（3）真空式吸盤(pán)真空吸盤(pán)控制系統(tǒng) 1電動(dòng)機(jī) 2真空泵 3、4電磁閥 5吸盤(pán) 6通大氣氣流負(fù)壓吸盤(pán)擠氣負(fù)壓吸盤(pán)1吸盤(pán)架2壓蓋3密封墊4吸盤(pán)5工件節(jié)目錄章目錄37擠氣負(fù)壓吸盤(pán)工作

7、原理節(jié)目錄章目錄38自適應(yīng)性吸盤(pán) 異形吸盤(pán)節(jié)目錄章目錄（4）真空吸盤(pán)的新設(shè)計(jì)本節(jié)完392.4.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.4.2 行走機(jī)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)2.4 傳動(dòng)及行走機(jī)構(gòu)章目錄402.4.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)1. 關(guān)節(jié)分為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和移動(dòng)關(guān)節(jié)。節(jié)目錄章目錄轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)412. 機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）齒輪傳動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)節(jié)目錄章目錄諧波齒輪傳動(dòng)采用液壓靜壓諧波發(fā)生器的諧波傳動(dòng) 1凸輪 2柔輪 3小孔42（2）絲杠傳動(dòng)滾動(dòng)絲杠的根本組成1絲杠；2螺母；3滾珠；4導(dǎo)向槽節(jié)目錄章目錄絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)的手臂升降機(jī)構(gòu)1電動(dòng)機(jī)；2蝸桿；3臂架；4絲杠；5蝸輪；6箱體；7花鍵套43 （3）帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)

8、齒形帶形狀 鋼帶傳動(dòng)（4）繩傳動(dòng)與鋼帶傳動(dòng)節(jié)目錄章目錄44 （5） 桿、連桿與凸輪傳動(dòng)節(jié)目錄章目錄凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)采用鋼帶傳動(dòng)的ADEPT機(jī)器人45節(jié)目錄章目錄（6）流體傳動(dòng) 油缸和齒輪齒條手臂機(jī)構(gòu)氣缸和齒輪齒條增倍手臂機(jī)構(gòu)1運(yùn)動(dòng)齒條；2齒輪；3活塞桿463. 傳動(dòng)件的定位和消隙（1）傳動(dòng)件的定位利用插銷定位的結(jié)構(gòu) 1行程節(jié)流閥 2定位圓盤(pán) 3插銷 4定位油缸節(jié)目錄章目錄47（2）傳動(dòng)件的消隙1）消隙齒輪 2）柔性齒輪消隙節(jié)目錄章目錄48節(jié)目錄章目錄3）對(duì)稱傳動(dòng)消隙雙諧波傳動(dòng)消隙方法1電動(dòng)機(jī)；2小齒輪；3 ，3減速傳動(dòng)齒輪； 4 ，4軸；5，5齒輪；6齒輪 1，2齒輪箱；3，4，5齒輪；6電動(dòng)機(jī)； 7同步帶；8壓緊輪；9同步帶傳動(dòng)49節(jié)目錄章目錄4）偏心機(jī)構(gòu)消隙5）齒廓彈性覆層消隙偏心消隙機(jī)構(gòu) 齒廓彈性覆層消隙502.4.2 行走機(jī)構(gòu)的根本形式和特點(diǎn)典型行走機(jī)構(gòu)：1. 具有三組輪子的輪系節(jié)目錄章目錄512. 兩足步行式機(jī)器人節(jié)目錄章目錄WHL-11 雙足機(jī)器人兩足步行式機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)原理5