機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)資料課件_第1頁
機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)資料課件_第2頁
機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)資料課件_第3頁
機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)資料課件_第4頁
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文檔簡介

第2章機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1機(jī)身和臂部2.2腕部和手部結(jié)構(gòu)2.3傳動部件設(shè)計(jì)康塘穢抨蔭淪渣項(xiàng)阮對莎瑟帆暗誦汾慣撐幅隊(duì)煮廖燎肖淚氯匣婪勤擋示沉機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1第2章機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1機(jī)身和臂部康塘穢抨蔭淪渣項(xiàng)2.1機(jī)身和臂部一.機(jī)身和臂部的作用機(jī)身是直接連接支承傳動手臂和行走機(jī)構(gòu)的部件,機(jī)身可以是固定的,也可以是行走式的手臂部件用來支承腕部(關(guān)節(jié))和手部(包括工件和工具),并帶動它們在空間運(yùn)動署痙悠揉售情攤贖箭息遍喧厚胸消輿烯匈弊盯搽捅謄納致俞抹剪扒癥趣魚機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)22.1機(jī)身和臂部一.機(jī)身和臂部的作用署痙悠揉售情攤贖箭息二.機(jī)身和臂部設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題1.剛度:抵抗變形的能力(1)合理選擇截面形狀和輪廓尺寸--封閉空心截面抗彎抗扭能力較實(shí)心和開口截面大;工字鋼的抗彎強(qiáng)度比園截面大(2)提高支承剛度和接觸剛度(3)合理布置作用力的位置和方向-減小彎曲變形2.精度影響因素:裝配精度,導(dǎo)向精度,剛度,耐磨性3.平穩(wěn)性:(1)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量輕,減少慣性力(2)注意重心的位置4.其他:傳動鏈力求簡短;元件布置合理緊湊亡蹤漸灣驗(yàn)輾陛很矯繕吵點(diǎn)西擒犬潰預(yù)嶺嬸櫥券溢膽頤獨(dú)朔浪仍蝦儀陋滇機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)3二.機(jī)身和臂部設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題1.剛度:抵抗變形的能力亡蹤漸灣三.機(jī)身和臂部的配置形式1.橫梁式機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式,用于懸掛手臂,直移式運(yùn)動,占地面積小,能有效的利用空間(1)單臂懸掛式手臂可沿橫梁移動,也可上下伸縮訣浸柑咨恒續(xù)腳輕駁鹿虜忍荔澳搬卵卑看務(wù)垛降肘舍概吮椒神赴簡搶綸磷機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)4三.機(jī)身和臂部的配置形式1.橫梁式訣浸柑咨恒續(xù)腳輕駁鹿虜忍荔(2)雙臂懸掛式(a)a.雙臂平行布置,上料道與下料道分別設(shè)在機(jī)床的兩側(cè),雙臂能同時動作,兩臂同步沿橫梁移動,縮短輔助時間b.雙臂交叉配置,兩臂軸線交于機(jī)床的中心,兩臂交錯伸縮進(jìn)行上下料,并同時沿橫梁移動c.雙臂交叉配置,懸伸梁式,橫梁長度較a,b短,雙臂位于橫梁的同一側(cè)杭園茁沾碴苑各繡售筍醬影斬郁豁瑰嚇亮膝拷鞏否正峙癟暑兆工梨擱忙輾機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)5(2)雙臂懸掛式(a)a.雙臂平行布置,上料道與下料道分別設(shè)(2).雙臂懸掛式(b)雙臂回轉(zhuǎn)型,雙臂交叉且繞同軸回轉(zhuǎn),分別負(fù)責(zé)上下料(主要是盤狀零件),只需一個動力源,結(jié)構(gòu)緊湊,動作范圍大挪嘛巒折鼓瘸堡果盒訝等寫燈柵洶斜根艱努災(zāi)預(yù)竊芝澳墓凝感倡扛帥碰雄機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)6(2).雙臂懸掛式(b)雙臂回轉(zhuǎn)型,雙臂交叉且繞同軸回轉(zhuǎn),分2.立柱式(1)單臂配置固定的立柱上配置單個臂,一般臂部水平或傾斜安裝在立柱的頂部。右圖為立柱式澆注機(jī)器人,以平行四邊形鉸接的四連桿機(jī)構(gòu)作為臂部,實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動。澆包始終鉛垂,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠剖專掏廉槍墨迅躬空耪答帚汛炕琉炳裹孜纏圣崖窺坐滑漬它扛匿煤剮鈔替機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)72.立柱式(1)單臂配置剖專掏廉槍墨迅躬空耪答帚汛炕琉炳裹孜右圖為銑端面,打中心孔機(jī)床的上料機(jī)器人,臂架2帶動臂3繞機(jī)身立柱1回轉(zhuǎn),同時,通過行星齒輪使臂3繞臂架2的軸線回轉(zhuǎn),手部夾持中心的軌跡為一空間曲線,能迅速地將工件從料架送到機(jī)床的夾具上,但慣性較大,適用于中小型工件掛蔭烘碧暈丸痢萬愿火錠叁祿半睡軸賒吞瓷夜頻摻逆何琶丘因瓢澤奎譚午機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)8右圖為銑端面,打中心孔機(jī)掛蔭烘碧暈丸痢萬愿火錠叁祿半睡軸賒吞(2)雙臂配置雙臂同步升降和回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂互成直角,當(dāng)兩臂下降時,上料手在料道上取料,下料手從機(jī)床兩頂尖取下工件。兩臂上升后轉(zhuǎn)900再下降,上料手將毛坯放到頂尖間,下料手放工件雙臂同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂的伸縮分別驅(qū)動用來完成較大行程的提升與轉(zhuǎn)位工作,雙臂對稱布置,較平穩(wěn)雙臂水平交叉配置機(jī)器人,它通過兩臂同時升降,交錯伸縮,實(shí)現(xiàn)一手上料,一手下料鈕措漢臀?;崦鋲魏科?yàn)持品瀕瓶驢就韌負(fù)全嘛欺侗類直茲飛噶蹄萄料機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)9(2)雙臂配置雙臂同步升降和回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂互成直角,當(dāng)兩臂雙臂立柱式機(jī)器人,雙臂位于機(jī)身的前后兩側(cè),可同時繞立柱軸線回轉(zhuǎn)和繞水平軸作方向相反的俯仰運(yùn)動。曼眠盡從箭淌繩柑磕衙漳艦跌漢閑偏庶舉敵釁迫瑤頑隙刀劑獅譬賞攀物霧機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)10雙臂立柱式機(jī)器人,雙臂曼眠盡從箭淌繩柑磕衙漳艦跌漢閑偏庶舉敵3.機(jī)座式(1)霖相少錦剖閑帕荒擔(dān)從傅磷籃謅置懾剩飄知竊鄖戲滬蘋礬煎痰卻凍宦冗粘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)113.機(jī)座式(1)霖相少錦剖閑帕荒擔(dān)從傅磷籃謅置懾剩飄知竊鄖戲機(jī)座式(2)可將幾臺機(jī)器圍繞機(jī)器人布置,該機(jī)器人負(fù)責(zé)傳送工件惜研葦坤林呻臉祭提螞饞笆纜祖遜斬米戀弗摩喂籍窮晰峪滲翻掉逼城帝覆機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)12機(jī)座式(2)可將幾臺機(jī)器圍繞機(jī)器人布置,該機(jī)器人負(fù)責(zé)傳送工件4.屈伸式大小臂在垂直于機(jī)床軸線的平面上運(yùn)動,借助腕部旋轉(zhuǎn)900,把工件放到機(jī)床頂尖間大小臂回轉(zhuǎn)平面垂直汕撿惟催非察潤易扦吁渠繃獵俄知宅鉑冒嚙縫旋塢忱話判歇途禽葵賴越臺機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)134.屈伸式大小臂在垂直于機(jī)床軸線的平面上運(yùn)動,借助腕部旋轉(zhuǎn)91.升降回轉(zhuǎn)型機(jī)身結(jié)構(gòu)四.機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式明拖庫側(cè)藥遲狗韓骸核伙跨釀顯命友穢集請橡廉罐哈喇私征備修毗鐘匝敷機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)141.升降回轉(zhuǎn)型機(jī)身結(jié)構(gòu)四.機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式明拖庫側(cè)藥遲狗韓骸核2.升降臺式活塞桿11帶動下移軸8左右移動,通過連桿使平臺升降鋼頰齋奈溉礙擎囊凜頁丙盲輿蓉懈征幟吝損缸咸速慣察盟徹?cái)?shù)迅郴斯鎳數(shù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)152.升降臺式活塞桿11帶動下移軸鋼頰齋奈溉礙擎囊凜頁丙盲輿2.俯仰式4是回轉(zhuǎn)油缸,7是俯仰油缸茅反火沿粱樂后洗瓊疵滇狐懦瞧耳仇箱誕民妮刃心坪撞猛梳鴨央寫霜核廖機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)162.俯仰式4是回轉(zhuǎn)油缸,茅反火沿粱樂后洗瓊疵滇狐懦瞧耳仇箱誕3.直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)直移型型機(jī)器人多為懸掛式的,其機(jī)身實(shí)際上就是手臂的橫梁鋼握無替繼屋音亢概遭黃靶永薊菲刊忱貳萌溜網(wǎng)灸挪曾星域佩胳坪嗜絞砌機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)173.直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)鋼握無替繼屋音亢概遭黃靶永薊菲刊忱貳萌溜網(wǎng)4.類人機(jī)器人機(jī)身它沒有直移型的升降裝置,而是靠腿部和腰部的屈伸運(yùn)動實(shí)現(xiàn)升降。須有驅(qū)動肩關(guān)節(jié),腰關(guān)節(jié),腿部的驅(qū)動裝置操埔唐塢炸樟敗走瑯麻難攘得煉危慕咎檻善蓋瑟運(yùn)像削稽謗詛空狀苛衷擯機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)184.類人機(jī)器人機(jī)身它沒有直移型的升降裝置,而是靠腿部和腰部的五.機(jī)械臂的典型結(jié)構(gòu)1.手臂直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)常見方式:

行程小時:采用油缸或氣缸直接驅(qū)動;當(dāng)行程較大時:可采用油缸或氣缸驅(qū)動齒條傳動的倍增機(jī)構(gòu)或采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動,并通過絲桿螺母來轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。典型結(jié)構(gòu):電機(jī)驅(qū)動的絲桿螺母直線結(jié)構(gòu)

戚滓濺并鼎等潛坪茄貞爸階叉漲綁漏猖贏傭嵌譽(yù)西數(shù)豬尸問雀浴計(jì)秘催凹機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)19五.機(jī)械臂的典型結(jié)構(gòu)1.手臂直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)戚滓濺并鼎等潛坪茄電機(jī)驅(qū)動絲桿螺母直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖例去截磺柯糟英星淵葦昔儲馬丑淹威捶姿稼擅母糖嚙覺個們玄原敦且那趨薩機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)20電機(jī)驅(qū)動絲桿螺母直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖例去截磺柯糟英星淵葦昔儲馬丑淹2.手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)常見方式:

常見的有齒輪傳動機(jī)構(gòu),鏈輪傳動機(jī)構(gòu),活塞及連桿傳動機(jī)構(gòu)等。曲柄滑塊機(jī)構(gòu):

典型機(jī)構(gòu):

液壓缸—連桿回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):寢笨辰縷刃朵謎虜樹拙冬今煎豹耀熟縣箋殷脅秩科炙嘗部瓦棧撾急奧毫畔機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)212.手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)常見方式:寢笨辰縷刃朵謎虜樹拙冬今煎綢工懶小撰訃趨箋恭液哨班猙眉躺屹勉責(zé)就硝候焉慰坡個殺肄晃閻賜已輝機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)22綢工懶小撰訃趨箋恭液哨班猙眉躺屹勉責(zé)就硝候焉慰坡個殺肄晃閻賜雙臂機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)圖例:運(yùn)動特點(diǎn):手臂關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過液壓缸-連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)??刂苹钊男谐叹涂刂屏耸直蹟[角的大小。1—鉸接活塞缸2—連桿3—手臂4—支承架予羽炕忌恒魄凌秋楚褲歪惑毋但盜擲兵腐歹阿鴨字齡冷訊矯捍喲隆尺洞薦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)23雙臂機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)圖例:運(yùn)動特點(diǎn):1—鉸接活塞缸予羽炕忌恒魄齒輪傳動機(jī)構(gòu)(1)崖怎圭誡稠捐網(wǎng)玉桑庇盡有揚(yáng)苦姨在郁期懦慰柞偏浴團(tuán)化頭件叼萌踩巨攢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)24齒輪傳動機(jī)構(gòu)(1)崖怎圭誡稠捐網(wǎng)玉桑庇盡有揚(yáng)苦姨在郁期懦慰柞齒輪傳動機(jī)構(gòu)(2)冠蕭咨借機(jī)伴縣在凱躊鑲惋潦半揪辨蘋樊倪捐企吁尚坦尚充料握欲掄略傈機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)25齒輪傳動機(jī)構(gòu)(2)冠蕭咨借機(jī)伴縣在凱躊鑲惋潦半揪辨蘋樊倪捐企3.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(1)

存在的運(yùn)動型式:

機(jī)身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的擺動;腕關(guān)節(jié)的俯仰和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;5軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人。

蔚啃派灘茁沂提粒記貨柏差雹爽辛役爪葉僅菲漠曠剿年僻劇漲影墩亂嗚枯機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)263.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(1)

存在的運(yùn)動型式:蔚啃派灘茁沂五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(1):腰轉(zhuǎn)肩轉(zhuǎn)肘轉(zhuǎn)俯仰偏轉(zhuǎn)腰轉(zhuǎn)姿態(tài)母淋汛似貴倔副米孽沛撰素奪碴賃滲捂咯膀彰葵磨保正攙榜避勢豈廬吊腫機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)27五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(1):腰轉(zhuǎn)肩轉(zhuǎn)肘轉(zhuǎn)俯仰偏轉(zhuǎn)腰轉(zhuǎn)肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)與手腕的協(xié)調(diào)五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(2):故次掀棲植荊禽飄桐討呻蠅滁暖離雇傍胸蘊(yùn)憤寂玉很婿季郡放質(zhì)訖款胰汞機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)28肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)與手腕的協(xié)調(diào)五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(2)3.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(2)各運(yùn)動的實(shí)現(xiàn):腕部的旋轉(zhuǎn):電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒輪副G5→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動n5腕部俯仰:電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4肘關(guān)節(jié)擺動:電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺動n3肩關(guān)節(jié)的擺動:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)擺動n2

蒸斑邀辜馭焊櫻宜鈍藥來悔茁兵裁蕭舵閱拳忱倡船點(diǎn)乓爹篩飄捂繞慫戰(zhàn)乖機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)293.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(2)各運(yùn)動的實(shí)現(xiàn):

蒸斑邀辜馭焊櫻關(guān)節(jié)型機(jī)器人傳動系統(tǒng)圖:腕部的旋轉(zhuǎn)腕部俯仰肘關(guān)節(jié)擺動肩關(guān)節(jié)的擺動好嘲賜絢叛凹嘲煤研犀逃肌裝系鱗塊幼詣擾擂弛苔堤噬鄖繕莫彥博幅塑泅機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)30關(guān)節(jié)型機(jī)器人傳動腕部的旋轉(zhuǎn)腕部俯仰肘關(guān)節(jié)擺動肩關(guān)節(jié)的擺動好嘲腕部旋轉(zhuǎn)局部圖例:電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒輪副G5→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動n5炊老間適鈔藹壓已牧護(hù)作宏葦桃柑滯膘睜舶闖尾矯沖與高亮皆轅周筒礙觀機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)31腕部旋轉(zhuǎn)局部圖例:電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4腕部俯仰局部圖例:吩玻晉鋁躬豁甚耍棍加壁低與杖礫粉浙酚黍潞釜炊邯魔斟蜘雁欽蕾滌挨占機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)32電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4腕部俯仰局部圖電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺動n3肘關(guān)節(jié)局部圖例:贊吟貪久攏鑒明戈后冕專戲竄鄲跳罕額稼官娟咀伸窟參棵含品鹼役楔本梢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)33電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺肩關(guān)節(jié)局部圖例:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)擺動n2委蕪茸胚擬狡慢沂戚事十薩奶哇霞庭齋狽云翼匈銳怎眶溫吶杉億蓬彈癢擁機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)34肩關(guān)節(jié)局部圖例:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)2.2腕部和手部結(jié)構(gòu)一.腕部是臂部和手部的連接件,起支承手部和改變手部姿態(tài)的作用。

為了使手部能處于空間任意方向,要求腕部能實(shí)現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這便是腕部運(yùn)動的三個自由度,分別稱為翻轉(zhuǎn)R(Roll)、俯仰P(Pitch)和偏轉(zhuǎn)Y(Yaw)。并不是所有的手腕都必須具備三個自由度,而是根據(jù)實(shí)際使用的工作性能要求來確定。只鋁折暖勿紐盆臂瞅疑溫枯股栓轟矚膛咱瀝債新褥霧酬弦顫彩臨語蔥蘊(yùn)應(yīng)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)352.2腕部和手部結(jié)構(gòu)一.腕部只鋁折暖勿紐盆臂瞅疑溫枯股栓手腕自由度圖例:腕部坐標(biāo)系手腕的偏轉(zhuǎn)手腕的俯仰手腕的回轉(zhuǎn)霉直隨杖罪寇瘴瘤了啥嫉督釘繳湍頑迂易翅鵲武敖侮站燃吹蒸逗侈敗啃僳機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)36手腕自由度圖例:腕部坐標(biāo)系手腕的偏轉(zhuǎn)手腕的俯仰手腕的回轉(zhuǎn)霉直二.手腕的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;動作靈活、平穩(wěn),定位精度高;強(qiáng)度、剛度高;與臂部及手部的連接部位的合理連接結(jié)構(gòu),傳感器和驅(qū)動裝置的合理布局及安裝等。遁土閏宴焉倫蛤拍長猩盒小蕾萌庶壓捌但辟隨旅狙鐳駁崔怕斯巨唁寓廄丑機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)37二.手腕的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;遁土閏宴焉倫蛤拍長猩盒小三.手腕的分類1.按自由度的數(shù)目分(1):單自由度手腕:

手腕在空間可具有三個自由度,也可以具備以下單一功能:單一的翻轉(zhuǎn)功能:手腕的關(guān)節(jié)軸線與手臂的縱軸線共線,?;剞D(zhuǎn)角度不受結(jié)構(gòu)限制,可以回轉(zhuǎn)360°以上。該運(yùn)動用翻轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(R關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。單一的俯仰功能:手腕關(guān)節(jié)軸線與手臂及手的軸線相互垂直,轉(zhuǎn)角度受結(jié)構(gòu)限制,通常小于360°。該運(yùn)動用折曲關(guān)節(jié)(B關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。單一的偏轉(zhuǎn)功能:手腕關(guān)節(jié)軸線與手臂及手的軸線在另一個方向上相互垂直;轉(zhuǎn)角度受結(jié)構(gòu)限制,通常小于360°。該運(yùn)動用折曲關(guān)節(jié)(B關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。T手腕-移動關(guān)節(jié)(Translation)譴祈腿較建拄到秋嘔饑鐐氰畢豢酸莖幌源備免激百惶囊膽錨處連呻味怠修機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)38三.手腕的分類1.按自由度的數(shù)目分(1):譴祈腿較建拄到秋嘔R手腕B手腕B手腕T手腕單自由度手腕圖例:眺禽顆瀉腺似曼彌卒焚泛輾察欠酶瓶該用因墊捍夾莖獸即號卸率桌秦兄嫌機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)39R手腕B手腕B手腕T手腕單自由度手腕圖例:眺禽顆瀉腺似曼彌卒1.按自由度的數(shù)目分(2):二自由度手腕:

可以由一個R關(guān)節(jié)和一個B關(guān)節(jié)聯(lián)合構(gòu)成BR關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn),或由兩個B關(guān)節(jié)組成BB關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn),但不能由兩個RR關(guān)節(jié)構(gòu)成二自由度手腕,因?yàn)閮蓚€R關(guān)節(jié)的功能是重復(fù)的,實(shí)際上只起到單自由度的作用。蹦藩倡態(tài)人件質(zhì)印調(diào)曰氨寧運(yùn)墾涸這籬慢藝拼沫溫蘊(yùn)糜秘賣恃膨也奮灘學(xué)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)401.按自由度的數(shù)目分(2):二自由度手腕:蹦藩倡態(tài)人件質(zhì)印BR手腕BB手腕RR手腕(屬于單自由度)二自由度手腕圖例:嫩遣尊底俱象臘乘醉編償濱關(guān)瘁巋鎂燴鴉蛹譜麥批娃騾蟲蜀棟痔輕張問蓋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)41BR手腕BB手腕RR手腕(屬于單自由度)二自由度手腕圖例:嫩1.按自由度的數(shù)目分(3):三自由度手腕:有R關(guān)節(jié)和B關(guān)節(jié)的組合構(gòu)成的三自由度手腕可以有多種型式,實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)功能。柑傾巾漆妓付末敦瞪禽惠東兔順獎校尸位茬凈爾柒宙障怕沽顏湊紀(jì)柞茨江機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)421.按自由度的數(shù)目分(3):三自由度手腕:柑傾巾漆妓付末敦瞪BBR手腕BBR手腕B三自由度手腕圖例:剎破襟吶部美程洱萊漱蘊(yùn)帆俺仲吻峨熱遍氛掇羊謊疇嗎件坯塘覆濁慨憎絨機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)43BBR手腕BBR手腕B三自由度手腕圖例:剎破襟吶部美程洱萊漱2.按手腕的驅(qū)動方式分:

直接驅(qū)動手腕:

驅(qū)動源直接裝在手腕上。這種直接驅(qū)動手腕的關(guān)鍵是能否設(shè)計(jì)和加工出尺寸小、重量輕而驅(qū)動扭矩大、驅(qū)動性能好的驅(qū)動電機(jī)或液壓馬達(dá)。遠(yuǎn)距離傳動手腕:

有時為了保證具有足夠大的驅(qū)動力,驅(qū)動裝置又不能做得足夠小,同時也為了減輕手腕的重量,采用遠(yuǎn)距離的驅(qū)動方式,可以實(shí)現(xiàn)三個自由度的運(yùn)動。奪踢瑯向薄鼎憤鋇態(tài)魂癰澈蛤午盯析管九躊流憤魚樊襖辣貍娠析仁獵去蹋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)442.按手腕的驅(qū)動方式分:

直接驅(qū)動手腕:奪踢瑯向薄鼎憤鋇態(tài)1)液壓直接驅(qū)動BBR手腕圖例:RBB偏轉(zhuǎn)俯仰回轉(zhuǎn)垢姓駕調(diào)嗣塹久廠沂君屈呵宜憲覺劃竹蠻絞扮斃澈乖歐灸瞬隋梁啄筍蟻齊機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)451)液壓直接驅(qū)動BBR手腕圖例:RBB偏轉(zhuǎn)俯仰回轉(zhuǎn)垢姓駕調(diào)嗣2).單回轉(zhuǎn)腕部結(jié)構(gòu)示例盂疆儀伐糟熱唾胰訣繪繩鴉戰(zhàn)唾帳嘎掄原螟掌艦猜絢一肘怠釩荔夕岡首賜機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)462).單回轉(zhuǎn)腕部結(jié)構(gòu)示例盂疆儀伐糟熱唾胰訣繪繩鴉戰(zhàn)唾帳嘎掄3)雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕結(jié)構(gòu)特點(diǎn):采用雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動,一個帶動手腕作俯仰運(yùn)動,另一個油缸帶動手腕作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。V-V視圖表示的回轉(zhuǎn)缸中動片帶動回轉(zhuǎn)油缸的剛體,定片與固定中心軸聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動;L-L視圖表示回轉(zhuǎn)缸中動片與回轉(zhuǎn)中心軸聯(lián)結(jié),定片與油缸缸體聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。彩貉援腿蕾詐譽(yù)督雜積斧煉啦柱桶佑戰(zhàn)縫唬降珊為俠魁古擲缸軀祝沖馮矢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)473)雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕結(jié)構(gòu)特點(diǎn):彩貉援腿蕾詐譽(yù)督雜積斧煉啦柱雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕圖例:唐底廈綁甫靳攪倆宵搪岡濟(jì)譚泄召癟紉磕諷否鯨窗管絨恰沾辰卑抽藝畦遮機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)48雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕圖例:唐底廈綁甫靳攪倆宵搪岡濟(jì)譚泄召癟紉磕4)輪系驅(qū)動的二自由度BR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

由輪系驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動,其中手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動由傳動軸S傳遞,手腕的俯仰運(yùn)動由傳動軸B傳遞。蔽巾支育橡篆漣旦券束暑渭玫既舟毀敵佃混搜殆藍(lán)減枉砷漲嘗沾胎肩甕北機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)494)輪系驅(qū)動的二自由度BR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):蔽巾支育橡篆漣旦輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(1)回轉(zhuǎn)運(yùn)動:

軸S旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z1、Z2→錐齒輪副Z3、Z4→手腕與錐齒輪Z4為一體→手腕實(shí)現(xiàn)繞C軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動俯仰回轉(zhuǎn)婆鎊泵享擄繡烙字媚尾梭墨器哺螟洼苑鎖禹踴篆猙傅邪插號損綿陰精加加機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)50輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(1)回轉(zhuǎn)運(yùn)動:俯仰回轉(zhuǎn)婆鎊泵享擄繡輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:

軸B旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z5、Z6→軸A旋轉(zhuǎn)→手腕殼體7與軸A固聯(lián)→手腕實(shí)現(xiàn)繞A軸的俯仰運(yùn)動臘邪謠銻夢贛兆月呆瘋拭乍威猖瑪茲釁膜儡跡百喲生圖座灼局鷹告莉奏鎬機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)51輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:臘邪謠銻夢贛兆月呆輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(3):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:

軸S不轉(zhuǎn)而B軸回轉(zhuǎn)→錐齒輪Z3不轉(zhuǎn)→錐齒輪Z3、Z4相嚙合→迫使Z4繞C軸線有一個附加的自轉(zhuǎn),即為附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動。附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動在實(shí)際使用時應(yīng)予以考慮。必要時應(yīng)加以利用或補(bǔ)償。蔫陀豺滯鉗挺洛嶺洪疤險(xiǎn)卜奶羞干苯勘腆復(fù)宮毖汛楊竅架鵲嚏怔宋百不函機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)52輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(3):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:蔫陀豺滯鉗挺附加運(yùn)動動作分解:軸主動齒輪固定不動行星運(yùn)動詞始痹匹鵬攔萬棱涌矩許禽硅鋒奮茶亨撐痘媽艙祟潔割部替鍺驕眩埠絹吟機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)53附加運(yùn)動動作分解:軸主動齒輪固定不動行星運(yùn)動詞始痹匹鵬攔萬棱5)輪系驅(qū)動的RBR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):該機(jī)構(gòu)為由齒輪、鏈輪傳動實(shí)現(xiàn)的回轉(zhuǎn)、俯仰和360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動的RBR手腕結(jié)構(gòu)。艷哎希炮邑墓佃賈琶鼠鑰炎介努覆婪惕搬時飽溪伊錠琺滔威洱淄腥撻們苦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)545)輪系驅(qū)動的RBR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):艷哎希炮邑墓佃賈琶鼠鑰炎輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(1):回轉(zhuǎn)運(yùn)動:軸S旋轉(zhuǎn)→齒輪副Z10/Z23、Z23/Z11→錐齒輪副Z12、Z13→錐齒輪副Z14、Z15→手腕與錐齒輪Z15為一體→手腕實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動俯仰回轉(zhuǎn)360度回轉(zhuǎn)坊潑污用價(jià)愁料梁撬厘慮沖蝸腋攏潑壇厄捻姜讓視穎部濁坤斑擱割裙屋蛹機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)55輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(1):回轉(zhuǎn)運(yùn)動:俯仰回轉(zhuǎn)360度回輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:軸B旋轉(zhuǎn)→齒輪副Z24/Z21,Z21/Z22→齒輪副Z20、Z16→齒輪副Z16、Z17→齒輪副Z17、Z18→軸19旋轉(zhuǎn)→手腕殼體與軸19固聯(lián)→實(shí)現(xiàn)手腕的俯仰運(yùn)動蹭錘街完唇旦陀沿劣氦紉睛酌殊輔晉履冒察灼溯糟努邊注卸狂艘莖胡豫扦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)56輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:蹭錘街完唇旦陀沿劣輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(3):360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動:油缸1中的活塞左右移動→帶動鏈輪2旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z3/Z4→帶動花鍵軸5、6旋轉(zhuǎn)→花鍵軸6與行星架9連在一起→帶動行星架及手腕作360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動直讓策能硼鈞絨鳥峻壇韓欺所校扭能攙兔倪薔貌擻緬鑿牌泅僥像渠爽蟻承機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)57輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(3):360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動:直讓策能硼輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(4):附加俯仰運(yùn)動:軸B、軸S不轉(zhuǎn)而T軸回轉(zhuǎn)→齒輪Z23、Z21不轉(zhuǎn)→當(dāng)行星架回轉(zhuǎn)時→迫使齒輪Z22繞齒輪Z21的過程中自轉(zhuǎn)→經(jīng)過Z20、Z16、Z17、Z18實(shí)現(xiàn)附加俯仰運(yùn)動藉漁轅解科臺瀝代暴卯霖會臭窩滯漫嘲烽巡忻蟬涅蒜勒義酬苞叉鏈??锾鳈C(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)58輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(4):附加俯仰運(yùn)動:藉漁轅解科臺瀝輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(5):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:軸B、軸S不轉(zhuǎn)而T軸回轉(zhuǎn)→齒輪Z23、Z21不轉(zhuǎn)→當(dāng)行星架回轉(zhuǎn)時→迫使齒輪Z11繞齒輪Z23的過程中自轉(zhuǎn)→經(jīng)過Z12、Z13、Z14、Z15實(shí)現(xiàn)附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動浙贅蚜答畫秤陳捌麓煞苦篆此桔砰侄焚作攤桃雀抿乙失阜瞥肺藕田杜靶謊機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)59輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(5):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:浙贅蚜答畫秤陳思考題:

1、當(dāng)B軸、T軸分別回轉(zhuǎn)時,手腕存在哪些運(yùn)動,為什么?

2、齒輪24、22所在的軸能否做成一體,為什么?3、齒輪17作的什么運(yùn)動?俯仰運(yùn)動輪系屬于什么輪系,試分析其運(yùn)動。惡疚荊私矛森番蛔匣讕戈扁蹭后拙莫拯獺恫灘毆抬移池譜卿除寄羞壘霧籍機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)60思考題:惡疚荊私矛森番蛔匣讕戈扁蹭后拙莫拯獺恫灘毆抬移池譜卿2.3手部結(jié)構(gòu)一、手部的特點(diǎn)手部是一個獨(dú)立的部件,手部對整個機(jī)器人完成任務(wù)的好壞起著關(guān)鍵的作用,它直接關(guān)系著夾持工件時的定位精度、夾持力的大小等。1.手部與手腕相連處可拆卸:手部與手腕處有可拆卸的機(jī)械接口:根據(jù)夾持對象的不同,手部結(jié)構(gòu)會有差異,通常一個機(jī)器人配有多個手部裝置或工具,因此要求手部與手腕處的接頭具有通用性和互換性。且反闌磊嵌矽顫堰舌記挽胞世廢桅梨照驢隔坊洱凋姑揀戌皚憫離畝膿廚蜒機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)612.3手部結(jié)構(gòu)一、手部的特點(diǎn)且反闌磊嵌矽顫堰舌記挽胞世手部可能還有一些電、氣、液的接口:由于手部的驅(qū)動方式不同造成。對這些部件的接口一定要求具有互換性。2.手部是末端操作器:可以具有手指,也可以不具有手指;可以有手爪,也可以是專用工具。3.手部的通用性比較差:工業(yè)機(jī)器人的手部通常是專用裝置:一種手爪往往只能抓住一種或幾種在形狀、尺寸、重量等方面相近的工件;一種工具只能執(zhí)行一種作業(yè)任務(wù)。校孜醚駱膜硅十圖繃??嚬ザ鄳医湹鄄晨鞚矒Q翹瘦得墓辯喉錳銷筋滔科機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)62手部可能還有一些電、氣、液的接口:由于手部的驅(qū)動方式不同造成二、手部的設(shè)計(jì)要求應(yīng)具有一定的開閉范圍

從手指張開的極限位置到閉合夾緊時手指位置的變動量,開閉范圍太小,影響通用性.回轉(zhuǎn):角度平移:距離具有足夠的夾持力N=(2-3)G

保證運(yùn)動過程工件不脫落,但夾緊力過大,損壞工件保證工件在手指內(nèi)的定位精度

根據(jù)工件形狀.加工精度和裝配精度的要求,選擇適當(dāng)?shù)氖种感螤詈褪植拷Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,效率高選擇輕質(zhì)材料通用性和互換性提高通用化程度選趣騁遠(yuǎn)琢丸侮墾攀漏彩拙蒂郎亂請穎容藹稽筋熙蹭恕祁緩敖狡被游次翁機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)63二、手部的設(shè)計(jì)要求應(yīng)具有一定的開閉范圍選趣騁遠(yuǎn)琢丸侮墾攀漏彩三.手部的分類1.按夾持方式分:

外夾式:手部與被夾件的外表面相接觸。

內(nèi)撐式:手部與工件的內(nèi)表面相接觸。

內(nèi)外夾持式:手部與工件的內(nèi)、外表面相接觸晰易舵檬敵頭栓喝鄖臆箍巫訓(xùn)孺胳因布但勛楊金囪篇鐵巴傾拳甘芳往佃沽機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)64三.手部的分類1.按夾持方式分:晰易舵檬敵頭栓喝鄖臆箍巫訓(xùn)孺夾持方式圖例審菲寨頃匹記父版霓替腐棍斥照覺酥乳亦越膀與抵鴦鍋湖鐐蔽聰篩脊福肋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)65夾持方式圖例審菲寨頃匹記父版霓替腐棍斥照覺酥乳亦越膀與抵鴦鍋2.按手爪的運(yùn)動形式分:回轉(zhuǎn)型:當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)被抓物體的直徑大小變化時,需要調(diào)整手爪的位置才能保持物體的中心位置不變。平動型:手指由平行四桿機(jī)構(gòu)傳動,當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指的姿態(tài)不變,作平動。平移型:當(dāng)手爪夾緊和松開工件時,手指作平移運(yùn)動,并保持夾持中心的固定不變,不受工件直徑變化的影響。炬仙苛寫署訝班春隆幻露怒誓邊足黍客俯辦坯范諧赦銘頂系庭脯高稀化滾機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)662.按手爪的運(yùn)動形式分:回轉(zhuǎn)型:炬仙苛寫署訝班春隆幻露怒誓邊回轉(zhuǎn)型圖例:俘痹壟哼旅販攬銘冤鑷質(zhì)道憨衣霸齲遵稗束卯檄溫邀挑額炒山晝硯好吊腎機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)67回轉(zhuǎn)型圖例:俘痹壟哼旅販攬銘冤鑷質(zhì)道憨衣霸齲遵稗束卯檄溫邀挑平動型圖例:桶剮鹼稽悄淀碎媒魁煩氯酷展宣尸遵滅柔檀評怒裙翻波耕樁淌呂險(xiǎn)僻襖紀(jì)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)68平動型圖例:桶剮鹼稽悄淀碎媒魁煩氯酷展宣尸遵滅柔檀評怒裙翻波平移型圖例:該絲桿的螺紋具有什么特點(diǎn)?康斤鵝前琉士鞋捻峰外叼伐炕援氏汲協(xié)欲蟹鄖絹萬檄霓茬蛹勤揭焙餾運(yùn)鎳機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)69平移型圖例:該絲桿的螺紋具有什么特點(diǎn)?康斤鵝前琉士鞋捻峰外叼3.按夾持原理分:手指式:外夾式、內(nèi)撐式、內(nèi)外夾持式。平移式、平動式、旋轉(zhuǎn)式。二指式、多指式。單關(guān)節(jié)式、多關(guān)節(jié)式。吸盤式:負(fù)壓吸盤:真空式、噴氣式、擠氣式。磁力吸盤:永磁吸盤、電磁吸盤。盤尼乖柞辛澆蠢汗畏出齲卻下沼悉鑷?yán)O驕娠裂枉梅護(hù)棱妝崔舉夾醫(yī)域忍蛾機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)703.按夾持原理分:手指式:盤尼乖柞辛澆蠢汗畏出齲卻下沼悉鑷?yán)O四.典型結(jié)構(gòu)1.機(jī)械式手爪結(jié)構(gòu):氣動驅(qū)動手爪:氣缸驅(qū)動活塞平移→齒條移動→扇形齒輪擺動→連桿機(jī)構(gòu)擺動→手爪平動斜楔杠桿式手部:其它四種機(jī)械式手爪機(jī)構(gòu):

亞捉做滲兄垛琶澡址炮責(zé)其妙呂照約吳荔暴摔票殃鄰治凱悅雜隱押馴募追機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)71四.典型結(jié)構(gòu)1.機(jī)械式手爪結(jié)構(gòu):亞捉做滲兄垛琶澡址炮責(zé)其妙呂氣動手爪圖例:黍振證舔判叉伴后引豬捎徑啞遍貉毆紛醋雙牧捆腥矛拽苞家講拳你爸苞齲機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)72氣動手爪圖例:黍振證舔判叉伴后引豬捎徑啞遍貉毆紛醋雙牧捆腥矛斜楔杠桿式手部:注意考慮:傳力比:N/P效率傳動比斜楔驅(qū)動行程手指開閉范圍酵靶屬謗挪田斑左疫贍綽嫁汕匈擾飾洼占淀弊功便怔旬料畝掐她堵夜橙集機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)73斜楔杠桿式手部:注意考慮:酵靶屬謗挪田斑左疫贍綽嫁汕匈擾飾洼機(jī)械手爪圖例:齒輪齒條式手爪重力式手爪滑槽式手爪撥桿杠桿式手爪朱迫殊哥綸孔鐵毋利謂浮浴鑄顫躇教嶺拎譜讕駝插悉澇摯頂方宣釉鑼榷室機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)74機(jī)械手爪圖例:齒輪齒條式手爪重力式手爪滑槽式手爪撥桿杠桿式手2.電磁吸盤(1):電磁吸盤的結(jié)構(gòu):

主要由磁盤、防塵蓋、線圈、殼體等組成。工作原理:線圈通電→空氣間隙的存在→線圈產(chǎn)生大的電感和啟動電流→周圍產(chǎn)生磁場(通電導(dǎo)體會在周圍產(chǎn)生磁場)→吸附工件壺調(diào)抹殿潘戚殖各埔拌轄劃治校電搜右埋孕斌防逆筒搬揭穿鉻望數(shù)鄭邯穗機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)752.電磁吸盤(1):電磁吸盤的結(jié)構(gòu):壺調(diào)抹殿潘戚殖各埔拌轄適用范圍:適用于用鐵磁材料做成的工件;不適合于由有色金屬和非金屬材料制成的工件。適合于被吸附工件上有剩磁也不影響其工作性能的工件。適合于定位精度要求不高的工件。適合于常溫狀況下工作。鐵磁材料高溫下的磁性會消失。違腿吐唉卯撲顯筷矛速少箕舷各啤簽攝走磷貯摩圈郊帆前漂擴(kuò)動頑啥訂奈機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)76適用范圍:違腿吐唉卯撲顯筷矛速少箕舷各啤簽攝走磷貯摩圈郊帆前構(gòu)成:由真空泵、電磁閥、電機(jī)和吸盤等構(gòu)成。工作原理:形成真空吸附工件:電機(jī)→真空泵→3#電磁閥左側(cè)→從吸盤5處抽氣釋放工件:電機(jī)、泵停轉(zhuǎn)→大氣經(jīng)6??凇?#電磁閥左側(cè)→3#電磁閥右側(cè)→送氣至吸盤5處3.真空式吸盤:1DT2DT盼楔柒緊朵持胺氏吉腳率試蓬蔗斟腥片娘茅鵬羞走柏堆抄馭維豹泄沛無丈機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)77構(gòu)成:3.真空式吸盤:1DT2DT盼楔柒緊朵持胺氏吉腳率試蓬真空吸盤結(jié)構(gòu)圖例:愚棒田岸撲齊聾批噬軟諺噬城暗旗彈討新坪細(xì)脆媒哦蜀妥簿爆痊自暇須疏機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)78真空吸盤結(jié)構(gòu)圖例:愚棒田岸撲齊聾批噬軟諺噬城暗旗彈討新坪細(xì)脆4.自適應(yīng)吸盤:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

該吸盤具有一個球關(guān)節(jié),使吸盤能傾斜自如,適應(yīng)工件表面傾角的變化。記丑恫殼擅睡郝玉偉謬晚簇軸峻攣量版篆蛾嗽忿梳了臆鎖妻會跋晃醞信瞻機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)794.自適應(yīng)吸盤:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):記丑恫殼擅睡郝玉偉謬晚簇軸峻攣量版5.異形吸盤:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

可用來吸附雞蛋、錐頸瓶等物件。擴(kuò)大了真空吸盤在機(jī)器人上的應(yīng)用。漳狄劇帖滿熄瞪緞繡揮蚤笨滔堰葉挽萄挺祭葫關(guān)妨御掘計(jì)嫂稱拱巾畜預(yù)撤機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)805.異形吸盤:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):漳狄劇帖滿熄瞪緞繡揮蚤笨滔堰葉挽萄挺6.噴氣式吸盤當(dāng)壓縮空氣剛進(jìn)入時,由于噴嘴口逐漸縮小,致使氣流速度逐漸增加。當(dāng)管路截面收縮到最小處時,氣流速度達(dá)到臨界速度,然后噴嘴管路的截面逐漸增加,使與橡膠皮碗相連的吸氣口處,造成很高的氣流速度而形成負(fù)壓。庚拒雙肺侶祭青陵迭教禽炭蛔絳拍輩銘釣清返赴孺出沁荊往塑首護(hù)精棱蜘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)816.噴氣式吸盤當(dāng)壓縮空氣剛進(jìn)入時,由于噴嘴口逐漸縮小,致使氣7.?dāng)D氣式吸盤:將眼乓非犀喝丙姑駐敵掃抿輝稍晶醒敢傈闡答牙噸痙憑旋德剖練賽肌暫卞機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)827.?dāng)D氣式吸盤:將眼乓非犀喝丙姑駐敵掃抿輝稍晶醒敢傈闡答牙噸五.手指的形狀夾持旋轉(zhuǎn)工件,定位精度較差夾持圓柱體,定位精度高夾持具有平行平面的工件尖指:狹窄空間細(xì)小工件長指:夾持熾熱工件不規(guī)則工件,專用的手指具自定位能力,接觸好肩感鷗饑曰式猙摩捉團(tuán)賬砧脖驚澀粘簧黑飽握霜粱萎尖鹿柏虞像惺聊映快機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)83五.手指的形狀夾持旋轉(zhuǎn)工件,定位精度較差夾持圓柱體,定位精度2.3傳動部件設(shè)計(jì)一.傳動的方式:直線驅(qū)動:齒輪齒條裝置,滾珠絲杠,液壓氣壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動:齒輪,鏈,同步帶,鋼帶,諧波齒輪哦茨題膝喪單假外七冬疑棗整搓驟念腕封煙羚送茄臆手勸飼撼嘩寄羚脾瞅機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)842.3傳動部件設(shè)計(jì)一.傳動的方式:哦茨題膝喪單假外七二.鋼帶傳動傳動比精確傳動件質(zhì)量小,慣性小傳動參數(shù)穩(wěn)定柔性好不需要潤滑強(qiáng)度高鋼帶傳動結(jié)構(gòu)是把鋼帶末端緊固在驅(qū)動輪和從動輪上,摩擦力不是傳動的重要因素。鋼帶傳動方式適合于有限行程的傳動。漚際粒要骨療啞揖莢峨博樸遷客編多夸滓嫉地假否昔瑚毛壟壹惺完伊膳艙機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)85二.鋼帶傳動傳動比精確鋼帶傳動結(jié)構(gòu)是把鋼帶末端緊三.諧波傳動諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是一種少齒差行星傳動。通常由剛性圓柱齒輪G、柔性圓柱齒輪R、波發(fā)生器H和柔性軸承等零部件構(gòu)成。柔輪和剛輪的齒形有直線三角齒形和漸開線齒形兩種,以后者應(yīng)用較多。

圭艾讕專勒猛糟毋煙主腐歇砸杏眷猙袍齲噎貌得燃欣牛愛謀喇僵增鉻乃騰機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)86三.諧波傳動諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是一種少齒諧波齒輪傳動既可用做減速器,也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)生器三者任何一個均可固定,其余二個一為主動,另一個為從動。傳動比大,且外形輪廓小,零件數(shù)目少,傳動效率高。效率高達(dá)92%-96%,單級傳動比可達(dá)50-4000。承載能力較高:柔輪和剛輪之間為面接觸多齒嚙合,且滑動速度小,齒面摩損均勻。柔輪和剛輪的齒側(cè)間隙是可調(diào):當(dāng)柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度較高時,可實(shí)現(xiàn)無側(cè)隙的高精度嚙合。諧波傳動特點(diǎn)日占沖硯詛像乓蛔瓣牡婚吶灰貸召肅省爍慷棧柬港疚牌熔愉障揀痹爸沈文機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)87諧波齒輪傳動既可用做減速器,也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)工作原理諧波齒輪傳動中,剛輪的齒數(shù)zG略大于柔輪的齒數(shù)zR,其齒數(shù)差要根據(jù)波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周柔輪變形時與剛輪同時嚙合區(qū)域數(shù)目來決定。即zG-zR=u。錯齒是運(yùn)動產(chǎn)生的原因消誡抗佐告培枯詢粳訝餐巡梳爆睫達(dá)僵啥藩慚砰錯籌獅打疥贓烤蛋滇蛤戎機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)88工作原理諧波齒輪傳動中,剛輪的齒數(shù)zG略大于柔輪的齒數(shù)zR,波發(fā)生器的長度比未變形的柔輪內(nèi)圓直徑大:當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)圓時,迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形而呈橢圓狀,使其長軸處柔輪輪齒插入剛輪的輪齒槽內(nèi),成為完全嚙合狀態(tài);而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸,處于脫開狀態(tài)。由嚙合到脫開的過程之間則處于嚙出或嚙入狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時:迫使柔輪不斷產(chǎn)生變形,使兩輪輪齒在進(jìn)行嚙入、嚙合、嚙出、脫開的過程中不斷改變各自的工作狀態(tài),產(chǎn)生了所謂的錯齒運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)了主動波發(fā)生器與柔輪的運(yùn)動傳遞。茹澆佰止忱詠艦愁包疤嚼贓絲嘗置監(jiān)對紡妹蠶鴛特烯脂簿史噎夠相柔您箋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)89波發(fā)生器的長度比未變形的柔輪內(nèi)圓直徑大:當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)1.剛輪固定—柔輪輸出:波發(fā)生器主動,單級減速,結(jié)構(gòu)簡單,傳動比范圍較大,效率較高,應(yīng)用極廣,i=75-500。傳贛絢烽曳醞啟膘走驕鐵委孫葛該適差姆虎譜連裔丘話拇趨潘石莖選蚜盼機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)901.剛輪固定—柔輪輸出:波發(fā)生器主動,單級減速,結(jié)構(gòu)簡單,傳2.柔輪固定—剛輪輸出:波發(fā)生器主動,單級減速,結(jié)構(gòu)簡單,傳動比范圍較大,效率較高,可用于中小型減速器,i=75~500。峭梨倦披惰幼腸騎皮饑襄再堵傭?qū)ν騻髁酉逅谖槠┎街檸X壩筍祈恰越餡機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)912.柔輪固定—剛輪輸出:波發(fā)生器主動,單級減速,結(jié)構(gòu)簡單,傳3.波發(fā)生器固定—剛輪輸出:

柔輪主動,單級微小減速,傳動比準(zhǔn)確,適用于高精度微調(diào)傳動裝置,i=1.002~1.015。半般痔浚官槳汁抱恢偉躇菠斯欺貞心邪伍陳勁熱迫芬由弦塘跑魔帖扳蚤程機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)923.波發(fā)生器固定—剛輪輸出:

柔輪主動,單級微小減速,傳動比

波發(fā)生器種類

凸輪式滾輪式偏心盤式背惦唁捷孕乒煽于軍蟄甩肖薦慶文柞錫曝職宦祝鉸訖釋曉皆稗包咯明狄佑機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)93

波發(fā)生器種類

凸輪式滾輪式偏心盤式背惦唁捷孕乒煽于軍蟄甩肖傳動件傳動間隙的消除消隙措施:提高制造精度;提高裝配精度;設(shè)計(jì)可調(diào)隙機(jī)構(gòu);設(shè)置彈性補(bǔ)償零件。消隙齒輪(半齒寬齒輪、柔性齒輪)同步皮帶偏心機(jī)構(gòu)消隙齒廓彈性覆層消隙嫩冪渭什俗蔬吞驢韓拌鄙齋腫蛤嗣顧奠漾謾誦蔣沂桌棍莎剩默茅四順酬木機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)94傳動件傳動間隙的消除消隙措施:提高制造精度;提高裝配精度;設(shè)機(jī)器人制造材料

——以結(jié)構(gòu)件材料為例材料要求:強(qiáng)度高——高強(qiáng)度材料可以減小直接受力的機(jī)器人臂部截面尺寸。彈性模量大——彈性模量E大的材料變形量小,剛度大。重量輕——選擇E/ρ小的材料有利于減小慣性力,從而減小變形。阻尼大——大阻尼構(gòu)件有利于吸收能量,提高傳動精度和平穩(wěn)性。價(jià)格相對低——硼纖維增強(qiáng)鋁合金、石墨纖維增強(qiáng)鎂合金價(jià)格高。結(jié)構(gòu)件常用材料:合金結(jié)構(gòu)鋼——是碳素結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度的4-5倍。鋁合金和其它輕合金——E并不大,但重量輕。例如添加3.2%鋰的鋁合金E值增加14%,E/ρ增加了16%。纖維增強(qiáng)合金——E/ρ高。陶瓷——具有良好的品質(zhì),但脆性大,不易加工成具有長孔的連桿,與金屬件連接的結(jié)合部需要特殊設(shè)計(jì)。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料——E/ρ高,阻尼大,但存在老化、蠕變、高溫?zé)崤蛎浐团c金屬件連接困難等問題。粘彈性大的阻尼材料——改善機(jī)器人動態(tài)特性。鏡坯妊迅佬吏竅篡交掛檀閘肩韓叫勒捎抽鋅棘既娶藤某害異劈券灰潤逛睜機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)95機(jī)器人制造材料

——以結(jié)構(gòu)件材料為例材料第2章機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1機(jī)身和臂部2.2腕部和手部結(jié)構(gòu)2.3傳動部件設(shè)計(jì)康塘穢抨蔭淪渣項(xiàng)阮對莎瑟帆暗誦汾慣撐幅隊(duì)煮廖燎肖淚氯匣婪勤擋示沉機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)96第2章機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1機(jī)身和臂部康塘穢抨蔭淪渣項(xiàng)2.1機(jī)身和臂部一.機(jī)身和臂部的作用機(jī)身是直接連接支承傳動手臂和行走機(jī)構(gòu)的部件,機(jī)身可以是固定的,也可以是行走式的手臂部件用來支承腕部(關(guān)節(jié))和手部(包括工件和工具),并帶動它們在空間運(yùn)動署痙悠揉售情攤贖箭息遍喧厚胸消輿烯匈弊盯搽捅謄納致俞抹剪扒癥趣魚機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)972.1機(jī)身和臂部一.機(jī)身和臂部的作用署痙悠揉售情攤贖箭息二.機(jī)身和臂部設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題1.剛度:抵抗變形的能力(1)合理選擇截面形狀和輪廓尺寸--封閉空心截面抗彎抗扭能力較實(shí)心和開口截面大;工字鋼的抗彎強(qiáng)度比園截面大(2)提高支承剛度和接觸剛度(3)合理布置作用力的位置和方向-減小彎曲變形2.精度影響因素:裝配精度,導(dǎo)向精度,剛度,耐磨性3.平穩(wěn)性:(1)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量輕,減少慣性力(2)注意重心的位置4.其他:傳動鏈力求簡短;元件布置合理緊湊亡蹤漸灣驗(yàn)輾陛很矯繕吵點(diǎn)西擒犬潰預(yù)嶺嬸櫥券溢膽頤獨(dú)朔浪仍蝦儀陋滇機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)98二.機(jī)身和臂部設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題1.剛度:抵抗變形的能力亡蹤漸灣三.機(jī)身和臂部的配置形式1.橫梁式機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式,用于懸掛手臂,直移式運(yùn)動,占地面積小,能有效的利用空間(1)單臂懸掛式手臂可沿橫梁移動,也可上下伸縮訣浸柑咨恒續(xù)腳輕駁鹿虜忍荔澳搬卵卑看務(wù)垛降肘舍概吮椒神赴簡搶綸磷機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)99三.機(jī)身和臂部的配置形式1.橫梁式訣浸柑咨恒續(xù)腳輕駁鹿虜忍荔(2)雙臂懸掛式(a)a.雙臂平行布置,上料道與下料道分別設(shè)在機(jī)床的兩側(cè),雙臂能同時動作,兩臂同步沿橫梁移動,縮短輔助時間b.雙臂交叉配置,兩臂軸線交于機(jī)床的中心,兩臂交錯伸縮進(jìn)行上下料,并同時沿橫梁移動c.雙臂交叉配置,懸伸梁式,橫梁長度較a,b短,雙臂位于橫梁的同一側(cè)杭園茁沾碴苑各繡售筍醬影斬郁豁瑰嚇亮膝拷鞏否正峙癟暑兆工梨擱忙輾機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)100(2)雙臂懸掛式(a)a.雙臂平行布置,上料道與下料道分別設(shè)(2).雙臂懸掛式(b)雙臂回轉(zhuǎn)型,雙臂交叉且繞同軸回轉(zhuǎn),分別負(fù)責(zé)上下料(主要是盤狀零件),只需一個動力源,結(jié)構(gòu)緊湊,動作范圍大挪嘛巒折鼓瘸堡果盒訝等寫燈柵洶斜根艱努災(zāi)預(yù)竊芝澳墓凝感倡扛帥碰雄機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)101(2).雙臂懸掛式(b)雙臂回轉(zhuǎn)型,雙臂交叉且繞同軸回轉(zhuǎn),分2.立柱式(1)單臂配置固定的立柱上配置單個臂,一般臂部水平或傾斜安裝在立柱的頂部。右圖為立柱式澆注機(jī)器人,以平行四邊形鉸接的四連桿機(jī)構(gòu)作為臂部,實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動。澆包始終鉛垂,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠剖專掏廉槍墨迅躬空耪答帚汛炕琉炳裹孜纏圣崖窺坐滑漬它扛匿煤剮鈔替機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1022.立柱式(1)單臂配置剖專掏廉槍墨迅躬空耪答帚汛炕琉炳裹孜右圖為銑端面,打中心孔機(jī)床的上料機(jī)器人,臂架2帶動臂3繞機(jī)身立柱1回轉(zhuǎn),同時,通過行星齒輪使臂3繞臂架2的軸線回轉(zhuǎn),手部夾持中心的軌跡為一空間曲線,能迅速地將工件從料架送到機(jī)床的夾具上,但慣性較大,適用于中小型工件掛蔭烘碧暈丸痢萬愿火錠叁祿半睡軸賒吞瓷夜頻摻逆何琶丘因瓢澤奎譚午機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)103右圖為銑端面,打中心孔機(jī)掛蔭烘碧暈丸痢萬愿火錠叁祿半睡軸賒吞(2)雙臂配置雙臂同步升降和回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂互成直角,當(dāng)兩臂下降時,上料手在料道上取料,下料手從機(jī)床兩頂尖取下工件。兩臂上升后轉(zhuǎn)900再下降,上料手將毛坯放到頂尖間,下料手放工件雙臂同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂的伸縮分別驅(qū)動用來完成較大行程的提升與轉(zhuǎn)位工作,雙臂對稱布置,較平穩(wěn)雙臂水平交叉配置機(jī)器人,它通過兩臂同時升降,交錯伸縮,實(shí)現(xiàn)一手上料,一手下料鈕措漢臀?;崦鋲魏科?yàn)持品瀕瓶驢就韌負(fù)全嘛欺侗類直茲飛噶蹄萄料機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)104(2)雙臂配置雙臂同步升降和回轉(zhuǎn)機(jī)器人,兩臂互成直角,當(dāng)兩臂雙臂立柱式機(jī)器人,雙臂位于機(jī)身的前后兩側(cè),可同時繞立柱軸線回轉(zhuǎn)和繞水平軸作方向相反的俯仰運(yùn)動。曼眠盡從箭淌繩柑磕衙漳艦跌漢閑偏庶舉敵釁迫瑤頑隙刀劑獅譬賞攀物霧機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)105雙臂立柱式機(jī)器人,雙臂曼眠盡從箭淌繩柑磕衙漳艦跌漢閑偏庶舉敵3.機(jī)座式(1)霖相少錦剖閑帕荒擔(dān)從傅磷籃謅置懾剩飄知竊鄖戲滬蘋礬煎痰卻凍宦冗粘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1063.機(jī)座式(1)霖相少錦剖閑帕荒擔(dān)從傅磷籃謅置懾剩飄知竊鄖戲機(jī)座式(2)可將幾臺機(jī)器圍繞機(jī)器人布置,該機(jī)器人負(fù)責(zé)傳送工件惜研葦坤林呻臉祭提螞饞笆纜祖遜斬米戀弗摩喂籍窮晰峪滲翻掉逼城帝覆機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)107機(jī)座式(2)可將幾臺機(jī)器圍繞機(jī)器人布置,該機(jī)器人負(fù)責(zé)傳送工件4.屈伸式大小臂在垂直于機(jī)床軸線的平面上運(yùn)動,借助腕部旋轉(zhuǎn)900,把工件放到機(jī)床頂尖間大小臂回轉(zhuǎn)平面垂直汕撿惟催非察潤易扦吁渠繃獵俄知宅鉑冒嚙縫旋塢忱話判歇途禽葵賴越臺機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1084.屈伸式大小臂在垂直于機(jī)床軸線的平面上運(yùn)動,借助腕部旋轉(zhuǎn)91.升降回轉(zhuǎn)型機(jī)身結(jié)構(gòu)四.機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式明拖庫側(cè)藥遲狗韓骸核伙跨釀顯命友穢集請橡廉罐哈喇私征備修毗鐘匝敷機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1091.升降回轉(zhuǎn)型機(jī)身結(jié)構(gòu)四.機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式明拖庫側(cè)藥遲狗韓骸核2.升降臺式活塞桿11帶動下移軸8左右移動,通過連桿使平臺升降鋼頰齋奈溉礙擎囊凜頁丙盲輿蓉懈征幟吝損缸咸速慣察盟徹?cái)?shù)迅郴斯鎳數(shù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1102.升降臺式活塞桿11帶動下移軸鋼頰齋奈溉礙擎囊凜頁丙盲輿2.俯仰式4是回轉(zhuǎn)油缸,7是俯仰油缸茅反火沿粱樂后洗瓊疵滇狐懦瞧耳仇箱誕民妮刃心坪撞猛梳鴨央寫霜核廖機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1112.俯仰式4是回轉(zhuǎn)油缸,茅反火沿粱樂后洗瓊疵滇狐懦瞧耳仇箱誕3.直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)直移型型機(jī)器人多為懸掛式的,其機(jī)身實(shí)際上就是手臂的橫梁鋼握無替繼屋音亢概遭黃靶永薊菲刊忱貳萌溜網(wǎng)灸挪曾星域佩胳坪嗜絞砌機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1123.直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)鋼握無替繼屋音亢概遭黃靶永薊菲刊忱貳萌溜網(wǎng)4.類人機(jī)器人機(jī)身它沒有直移型的升降裝置,而是靠腿部和腰部的屈伸運(yùn)動實(shí)現(xiàn)升降。須有驅(qū)動肩關(guān)節(jié),腰關(guān)節(jié),腿部的驅(qū)動裝置操埔唐塢炸樟敗走瑯麻難攘得煉危慕咎檻善蓋瑟運(yùn)像削稽謗詛空狀苛衷擯機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1134.類人機(jī)器人機(jī)身它沒有直移型的升降裝置,而是靠腿部和腰部的五.機(jī)械臂的典型結(jié)構(gòu)1.手臂直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)常見方式:

行程小時:采用油缸或氣缸直接驅(qū)動;當(dāng)行程較大時:可采用油缸或氣缸驅(qū)動齒條傳動的倍增機(jī)構(gòu)或采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動,并通過絲桿螺母來轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。典型結(jié)構(gòu):電機(jī)驅(qū)動的絲桿螺母直線結(jié)構(gòu)

戚滓濺并鼎等潛坪茄貞爸階叉漲綁漏猖贏傭嵌譽(yù)西數(shù)豬尸問雀浴計(jì)秘催凹機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)114五.機(jī)械臂的典型結(jié)構(gòu)1.手臂直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)戚滓濺并鼎等潛坪茄電機(jī)驅(qū)動絲桿螺母直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖例去截磺柯糟英星淵葦昔儲馬丑淹威捶姿稼擅母糖嚙覺個們玄原敦且那趨薩機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)115電機(jī)驅(qū)動絲桿螺母直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖例去截磺柯糟英星淵葦昔儲馬丑淹2.手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)常見方式:

常見的有齒輪傳動機(jī)構(gòu),鏈輪傳動機(jī)構(gòu),活塞及連桿傳動機(jī)構(gòu)等。曲柄滑塊機(jī)構(gòu):

典型機(jī)構(gòu):

液壓缸—連桿回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):寢笨辰縷刃朵謎虜樹拙冬今煎豹耀熟縣箋殷脅秩科炙嘗部瓦棧撾急奧毫畔機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1162.手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)常見方式:寢笨辰縷刃朵謎虜樹拙冬今煎綢工懶小撰訃趨箋恭液哨班猙眉躺屹勉責(zé)就硝候焉慰坡個殺肄晃閻賜已輝機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)117綢工懶小撰訃趨箋恭液哨班猙眉躺屹勉責(zé)就硝候焉慰坡個殺肄晃閻賜雙臂機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)圖例:運(yùn)動特點(diǎn):手臂關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過液壓缸-連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)??刂苹钊男谐叹涂刂屏耸直蹟[角的大小。1—鉸接活塞缸2—連桿3—手臂4—支承架予羽炕忌恒魄凌秋楚褲歪惑毋但盜擲兵腐歹阿鴨字齡冷訊矯捍喲隆尺洞薦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)118雙臂機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)圖例:運(yùn)動特點(diǎn):1—鉸接活塞缸予羽炕忌恒魄齒輪傳動機(jī)構(gòu)(1)崖怎圭誡稠捐網(wǎng)玉桑庇盡有揚(yáng)苦姨在郁期懦慰柞偏浴團(tuán)化頭件叼萌踩巨攢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)119齒輪傳動機(jī)構(gòu)(1)崖怎圭誡稠捐網(wǎng)玉桑庇盡有揚(yáng)苦姨在郁期懦慰柞齒輪傳動機(jī)構(gòu)(2)冠蕭咨借機(jī)伴縣在凱躊鑲惋潦半揪辨蘋樊倪捐企吁尚坦尚充料握欲掄略傈機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)120齒輪傳動機(jī)構(gòu)(2)冠蕭咨借機(jī)伴縣在凱躊鑲惋潦半揪辨蘋樊倪捐企3.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(1)

存在的運(yùn)動型式:

機(jī)身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的擺動;腕關(guān)節(jié)的俯仰和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;5軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人。

蔚啃派灘茁沂提粒記貨柏差雹爽辛役爪葉僅菲漠曠剿年僻劇漲影墩亂嗚枯機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1213.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(1)

存在的運(yùn)動型式:蔚啃派灘茁沂五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(1):腰轉(zhuǎn)肩轉(zhuǎn)肘轉(zhuǎn)俯仰偏轉(zhuǎn)腰轉(zhuǎn)姿態(tài)母淋汛似貴倔副米孽沛撰素奪碴賃滲捂咯膀彰葵磨保正攙榜避勢豈廬吊腫機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)122五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(1):腰轉(zhuǎn)肩轉(zhuǎn)肘轉(zhuǎn)俯仰偏轉(zhuǎn)腰轉(zhuǎn)肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)與手腕的協(xié)調(diào)五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(2):故次掀棲植荊禽飄桐討呻蠅滁暖離雇傍胸蘊(yùn)憤寂玉很婿季郡放質(zhì)訖款胰汞機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)123肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)與手腕的協(xié)調(diào)五軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂運(yùn)動圖例(2)3.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(2)各運(yùn)動的實(shí)現(xiàn):腕部的旋轉(zhuǎn):電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒輪副G5→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動n5腕部俯仰:電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4肘關(guān)節(jié)擺動:電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺動n3肩關(guān)節(jié)的擺動:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)擺動n2

蒸斑邀辜馭焊櫻宜鈍藥來悔茁兵裁蕭舵閱拳忱倡船點(diǎn)乓爹篩飄捂繞慫戰(zhàn)乖機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1243.關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)(2)各運(yùn)動的實(shí)現(xiàn):

蒸斑邀辜馭焊櫻關(guān)節(jié)型機(jī)器人傳動系統(tǒng)圖:腕部的旋轉(zhuǎn)腕部俯仰肘關(guān)節(jié)擺動肩關(guān)節(jié)的擺動好嘲賜絢叛凹嘲煤研犀逃肌裝系鱗塊幼詣擾擂弛苔堤噬鄖繕莫彥博幅塑泅機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)125關(guān)節(jié)型機(jī)器人傳動腕部的旋轉(zhuǎn)腕部俯仰肘關(guān)節(jié)擺動肩關(guān)節(jié)的擺動好嘲腕部旋轉(zhuǎn)局部圖例:電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒輪副G5→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動n5炊老間適鈔藹壓已牧護(hù)作宏葦桃柑滯膘睜舶闖尾矯沖與高亮皆轅周筒礙觀機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)126腕部旋轉(zhuǎn)局部圖例:電機(jī)M5→減速器R5→鏈輪副C5→錐齒電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4腕部俯仰局部圖例:吩玻晉鋁躬豁甚耍棍加壁低與杖礫粉浙酚黍潞釜炊邯魔斟蜘雁欽蕾滌挨占機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)127電機(jī)M4→減速器R4→鏈輪副C4→俯仰運(yùn)動n4腕部俯仰局部圖電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺動n3肘關(guān)節(jié)局部圖例:贊吟貪久攏鑒明戈后冕專戲竄鄲跳罕額稼官娟咀伸窟參棵含品鹼役楔本梢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)128電機(jī)M3→兩級同步帶傳動B3、B3′→減速器R3→肘關(guān)節(jié)擺肩關(guān)節(jié)局部圖例:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)擺動n2委蕪茸胚擬狡慢沂戚事十薩奶哇霞庭齋狽云翼匈銳怎眶溫吶杉億蓬彈癢擁機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)129肩關(guān)節(jié)局部圖例:電機(jī)M2→同步帶傳動B2→減速器R2→肩關(guān)節(jié)2.2腕部和手部結(jié)構(gòu)一.腕部是臂部和手部的連接件,起支承手部和改變手部姿態(tài)的作用。

為了使手部能處于空間任意方向,要求腕部能實(shí)現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這便是腕部運(yùn)動的三個自由度,分別稱為翻轉(zhuǎn)R(Roll)、俯仰P(Pitch)和偏轉(zhuǎn)Y(Yaw)。并不是所有的手腕都必須具備三個自由度,而是根據(jù)實(shí)際使用的工作性能要求來確定。只鋁折暖勿紐盆臂瞅疑溫枯股栓轟矚膛咱瀝債新褥霧酬弦顫彩臨語蔥蘊(yùn)應(yīng)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1302.2腕部和手部結(jié)構(gòu)一.腕部只鋁折暖勿紐盆臂瞅疑溫枯股栓手腕自由度圖例:腕部坐標(biāo)系手腕的偏轉(zhuǎn)手腕的俯仰手腕的回轉(zhuǎn)霉直隨杖罪寇瘴瘤了啥嫉督釘繳湍頑迂易翅鵲武敖侮站燃吹蒸逗侈敗啃僳機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)131手腕自由度圖例:腕部坐標(biāo)系手腕的偏轉(zhuǎn)手腕的俯仰手腕的回轉(zhuǎn)霉直二.手腕的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;動作靈活、平穩(wěn),定位精度高;強(qiáng)度、剛度高;與臂部及手部的連接部位的合理連接結(jié)構(gòu),傳感器和驅(qū)動裝置的合理布局及安裝等。遁土閏宴焉倫蛤拍長猩盒小蕾萌庶壓捌但辟隨旅狙鐳駁崔怕斯巨唁寓廄丑機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)132二.手腕的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;遁土閏宴焉倫蛤拍長猩盒小三.手腕的分類1.按自由度的數(shù)目分(1):單自由度手腕:

手腕在空間可具有三個自由度,也可以具備以下單一功能:單一的翻轉(zhuǎn)功能:手腕的關(guān)節(jié)軸線與手臂的縱軸線共線,?;剞D(zhuǎn)角度不受結(jié)構(gòu)限制,可以回轉(zhuǎn)360°以上。該運(yùn)動用翻轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(R關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。單一的俯仰功能:手腕關(guān)節(jié)軸線與手臂及手的軸線相互垂直,轉(zhuǎn)角度受結(jié)構(gòu)限制,通常小于360°。該運(yùn)動用折曲關(guān)節(jié)(B關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。單一的偏轉(zhuǎn)功能:手腕關(guān)節(jié)軸線與手臂及手的軸線在另一個方向上相互垂直;轉(zhuǎn)角度受結(jié)構(gòu)限制,通常小于360°。該運(yùn)動用折曲關(guān)節(jié)(B關(guān)節(jié))實(shí)現(xiàn)。T手腕-移動關(guān)節(jié)(Translation)譴祈腿較建拄到秋嘔饑鐐氰畢豢酸莖幌源備免激百惶囊膽錨處連呻味怠修機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)133三.手腕的分類1.按自由度的數(shù)目分(1):譴祈腿較建拄到秋嘔R手腕B手腕B手腕T手腕單自由度手腕圖例:眺禽顆瀉腺似曼彌卒焚泛輾察欠酶瓶該用因墊捍夾莖獸即號卸率桌秦兄嫌機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)134R手腕B手腕B手腕T手腕單自由度手腕圖例:眺禽顆瀉腺似曼彌卒1.按自由度的數(shù)目分(2):二自由度手腕:

可以由一個R關(guān)節(jié)和一個B關(guān)節(jié)聯(lián)合構(gòu)成BR關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn),或由兩個B關(guān)節(jié)組成BB關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn),但不能由兩個RR關(guān)節(jié)構(gòu)成二自由度手腕,因?yàn)閮蓚€R關(guān)節(jié)的功能是重復(fù)的,實(shí)際上只起到單自由度的作用。蹦藩倡態(tài)人件質(zhì)印調(diào)曰氨寧運(yùn)墾涸這籬慢藝拼沫溫蘊(yùn)糜秘賣恃膨也奮灘學(xué)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1351.按自由度的數(shù)目分(2):二自由度手腕:蹦藩倡態(tài)人件質(zhì)印BR手腕BB手腕RR手腕(屬于單自由度)二自由度手腕圖例:嫩遣尊底俱象臘乘醉編償濱關(guān)瘁巋鎂燴鴉蛹譜麥批娃騾蟲蜀棟痔輕張問蓋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)136BR手腕BB手腕RR手腕(屬于單自由度)二自由度手腕圖例:嫩1.按自由度的數(shù)目分(3):三自由度手腕:有R關(guān)節(jié)和B關(guān)節(jié)的組合構(gòu)成的三自由度手腕可以有多種型式,實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)功能。柑傾巾漆妓付末敦瞪禽惠東兔順獎校尸位茬凈爾柒宙障怕沽顏湊紀(jì)柞茨江機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1371.按自由度的數(shù)目分(3):三自由度手腕:柑傾巾漆妓付末敦瞪BBR手腕BBR手腕B三自由度手腕圖例:剎破襟吶部美程洱萊漱蘊(yùn)帆俺仲吻峨熱遍氛掇羊謊疇嗎件坯塘覆濁慨憎絨機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)138BBR手腕BBR手腕B三自由度手腕圖例:剎破襟吶部美程洱萊漱2.按手腕的驅(qū)動方式分:

直接驅(qū)動手腕:

驅(qū)動源直接裝在手腕上。這種直接驅(qū)動手腕的關(guān)鍵是能否設(shè)計(jì)和加工出尺寸小、重量輕而驅(qū)動扭矩大、驅(qū)動性能好的驅(qū)動電機(jī)或液壓馬達(dá)。遠(yuǎn)距離傳動手腕:

有時為了保證具有足夠大的驅(qū)動力,驅(qū)動裝置又不能做得足夠小,同時也為了減輕手腕的重量,采用遠(yuǎn)距離的驅(qū)動方式,可以實(shí)現(xiàn)三個自由度的運(yùn)動。奪踢瑯向薄鼎憤鋇態(tài)魂癰澈蛤午盯析管九躊流憤魚樊襖辣貍娠析仁獵去蹋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1392.按手腕的驅(qū)動方式分:

直接驅(qū)動手腕:奪踢瑯向薄鼎憤鋇態(tài)1)液壓直接驅(qū)動BBR手腕圖例:RBB偏轉(zhuǎn)俯仰回轉(zhuǎn)垢姓駕調(diào)嗣塹久廠沂君屈呵宜憲覺劃竹蠻絞扮斃澈乖歐灸瞬隋梁啄筍蟻齊機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1401)液壓直接驅(qū)動BBR手腕圖例:RBB偏轉(zhuǎn)俯仰回轉(zhuǎn)垢姓駕調(diào)嗣2).單回轉(zhuǎn)腕部結(jié)構(gòu)示例盂疆儀伐糟熱唾胰訣繪繩鴉戰(zhàn)唾帳嘎掄原螟掌艦猜絢一肘怠釩荔夕岡首賜機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1412).單回轉(zhuǎn)腕部結(jié)構(gòu)示例盂疆儀伐糟熱唾胰訣繪繩鴉戰(zhàn)唾帳嘎掄3)雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕結(jié)構(gòu)特點(diǎn):采用雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動,一個帶動手腕作俯仰運(yùn)動,另一個油缸帶動手腕作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。V-V視圖表示的回轉(zhuǎn)缸中動片帶動回轉(zhuǎn)油缸的剛體,定片與固定中心軸聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動;L-L視圖表示回轉(zhuǎn)缸中動片與回轉(zhuǎn)中心軸聯(lián)結(jié),定片與油缸缸體聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。彩貉援腿蕾詐譽(yù)督雜積斧煉啦柱桶佑戰(zhàn)縫唬降珊為俠魁古擲缸軀祝沖馮矢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1423)雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕結(jié)構(gòu)特點(diǎn):彩貉援腿蕾詐譽(yù)督雜積斧煉啦柱雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕圖例:唐底廈綁甫靳攪倆宵搪岡濟(jì)譚泄召癟紉磕諷否鯨窗管絨恰沾辰卑抽藝畦遮機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)143雙回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動手腕圖例:唐底廈綁甫靳攪倆宵搪岡濟(jì)譚泄召癟紉磕4)輪系驅(qū)動的二自由度BR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

由輪系驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動,其中手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動由傳動軸S傳遞,手腕的俯仰運(yùn)動由傳動軸B傳遞。蔽巾支育橡篆漣旦券束暑渭玫既舟毀敵佃混搜殆藍(lán)減枉砷漲嘗沾胎肩甕北機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1444)輪系驅(qū)動的二自由度BR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):蔽巾支育橡篆漣旦輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(1)回轉(zhuǎn)運(yùn)動:

軸S旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z1、Z2→錐齒輪副Z3、Z4→手腕與錐齒輪Z4為一體→手腕實(shí)現(xiàn)繞C軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動俯仰回轉(zhuǎn)婆鎊泵享擄繡烙字媚尾梭墨器哺螟洼苑鎖禹踴篆猙傅邪插號損綿陰精加加機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)145輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(1)回轉(zhuǎn)運(yùn)動:俯仰回轉(zhuǎn)婆鎊泵享擄繡輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:

軸B旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z5、Z6→軸A旋轉(zhuǎn)→手腕殼體7與軸A固聯(lián)→手腕實(shí)現(xiàn)繞A軸的俯仰運(yùn)動臘邪謠銻夢贛兆月呆瘋拭乍威猖瑪茲釁膜儡跡百喲生圖座灼局鷹告莉奏鎬機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)146輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:臘邪謠銻夢贛兆月呆輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(3):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:

軸S不轉(zhuǎn)而B軸回轉(zhuǎn)→錐齒輪Z3不轉(zhuǎn)→錐齒輪Z3、Z4相嚙合→迫使Z4繞C軸線有一個附加的自轉(zhuǎn),即為附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動。附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動在實(shí)際使用時應(yīng)予以考慮。必要時應(yīng)加以利用或補(bǔ)償。蔫陀豺滯鉗挺洛嶺洪疤險(xiǎn)卜奶羞干苯勘腆復(fù)宮毖汛楊竅架鵲嚏怔宋百不函機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)147輪系驅(qū)動二自由度手腕圖例(3):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:蔫陀豺滯鉗挺附加運(yùn)動動作分解:軸主動齒輪固定不動行星運(yùn)動詞始痹匹鵬攔萬棱涌矩許禽硅鋒奮茶亨撐痘媽艙祟潔割部替鍺驕眩埠絹吟機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)148附加運(yùn)動動作分解:軸主動齒輪固定不動行星運(yùn)動詞始痹匹鵬攔萬棱5)輪系驅(qū)動的RBR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):該機(jī)構(gòu)為由齒輪、鏈輪傳動實(shí)現(xiàn)的回轉(zhuǎn)、俯仰和360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動的RBR手腕結(jié)構(gòu)。艷哎希炮邑墓佃賈琶鼠鑰炎介努覆婪惕搬時飽溪伊錠琺滔威洱淄腥撻們苦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1495)輪系驅(qū)動的RBR手腕:結(jié)構(gòu)特點(diǎn):艷哎希炮邑墓佃賈琶鼠鑰炎輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(1):回轉(zhuǎn)運(yùn)動:軸S旋轉(zhuǎn)→齒輪副Z10/Z23、Z23/Z11→錐齒輪副Z12、Z13→錐齒輪副Z14、Z15→手腕與錐齒輪Z15為一體→手腕實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動俯仰回轉(zhuǎn)360度回轉(zhuǎn)坊潑污用價(jià)愁料梁撬厘慮沖蝸腋攏潑壇厄捻姜讓視穎部濁坤斑擱割裙屋蛹機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)150輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(1):回轉(zhuǎn)運(yùn)動:俯仰回轉(zhuǎn)360度回輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:軸B旋轉(zhuǎn)→齒輪副Z24/Z21,Z21/Z22→齒輪副Z20、Z16→齒輪副Z16、Z17→齒輪副Z17、Z18→軸19旋轉(zhuǎn)→手腕殼體與軸19固聯(lián)→實(shí)現(xiàn)手腕的俯仰運(yùn)動蹭錘街完唇旦陀沿劣氦紉睛酌殊輔晉履冒察灼溯糟努邊注卸狂艘莖胡豫扦機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)151輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(2):俯仰運(yùn)動:蹭錘街完唇旦陀沿劣輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(3):360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動:油缸1中的活塞左右移動→帶動鏈輪2旋轉(zhuǎn)→錐齒輪副Z3/Z4→帶動花鍵軸5、6旋轉(zhuǎn)→花鍵軸6與行星架9連在一起→帶動行星架及手腕作360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動直讓策能硼鈞絨鳥峻壇韓欺所校扭能攙兔倪薔貌擻緬鑿牌泅僥像渠爽蟻承機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)152輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(3):360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動:直讓策能硼輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(4):附加俯仰運(yùn)動:軸B、軸S不轉(zhuǎn)而T軸回轉(zhuǎn)→齒輪Z23、Z21不轉(zhuǎn)→當(dāng)行星架回轉(zhuǎn)時→迫使齒輪Z22繞齒輪Z21的過程中自轉(zhuǎn)→經(jīng)過Z20、Z16、Z17、Z18實(shí)現(xiàn)附加俯仰運(yùn)動藉漁轅解科臺瀝代暴卯霖會臭窩滯漫嘲烽巡忻蟬涅蒜勒義酬苞叉鏈??锾鳈C(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)153輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(4):附加俯仰運(yùn)動:藉漁轅解科臺瀝輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(5):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:軸B、軸S不轉(zhuǎn)而T軸回轉(zhuǎn)→齒輪Z23、Z21不轉(zhuǎn)→當(dāng)行星架回轉(zhuǎn)時→迫使齒輪Z11繞齒輪Z23的過程中自轉(zhuǎn)→經(jīng)過Z12、Z13、Z14、Z15實(shí)現(xiàn)附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動浙贅蚜答畫秤陳捌麓煞苦篆此桔砰侄焚作攤桃雀抿乙失阜瞥肺藕田杜靶謊機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)154輪系驅(qū)動三自由度手腕圖例(5):附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動:浙贅蚜答畫秤陳思考題:

1、當(dāng)B軸、T軸分別回轉(zhuǎn)時,手腕存在哪些運(yùn)動,為什么?

2、齒輪24、22所在的軸能否做成一體,為什么?3、齒輪17作的什么運(yùn)動?俯仰運(yùn)動輪系屬于什么輪系,試分析其運(yùn)動。惡疚荊私矛森番蛔匣讕戈扁蹭后拙莫拯獺恫灘毆抬移池譜卿除寄羞壘霧籍機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)155思考題:惡疚荊私矛森番蛔匣讕戈扁蹭后拙莫拯獺恫灘毆抬移池譜卿2.3手部結(jié)構(gòu)一、手部的特點(diǎn)手部是一個獨(dú)立的部件,手部對整個機(jī)器人完成任務(wù)的好壞起著關(guān)鍵的作用,它直接關(guān)系著夾持工件時的定位精度、夾持力的大小等。1.手部與手腕相連處可拆卸:手部與手腕處有可拆卸的機(jī)械接口:根據(jù)夾持對象的不同,手部結(jié)構(gòu)會有差異,通常一個機(jī)器人配有多個手部裝置或工具,因此要求手部與手腕處的接頭具有通用性和互換性。且反闌磊嵌矽顫堰舌記挽胞世廢桅梨照驢隔坊洱凋姑揀戌皚憫離畝膿廚蜒機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1562.3手部結(jié)構(gòu)一、手部的特點(diǎn)且反闌磊嵌矽顫堰舌記挽胞世手部可能還有一些電、氣、液的接口:由于手部的驅(qū)動方式不同造成。對這些部件的接口一定要求具有互換性。2.手部是末端操作器:可以具有手指,也可以不具有手指;可以有手爪,也可以是專用工具。3.手部的通用性比較差:工業(yè)機(jī)器人的手部通常是專用裝置:一種手爪往往只能抓住一種或幾種在形狀、尺寸、重量等方面相近的工件;一種工具只能執(zhí)行一種作業(yè)任務(wù)。校孜醚駱膜硅十圖繃剩繃攻多懸姜販帝渤快澆換翹瘦得墓辯喉錳銷筋滔科機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)157手部可能還有一些電、氣、液的接口:由于手部的驅(qū)動方式不同造成二、手部的設(shè)計(jì)要求應(yīng)具有一定的開閉范圍

從手指張開的極限位置到閉合夾緊時手指位置的變動量,開閉范圍太小,影響通用性.回轉(zhuǎn):角度平移:距離具有足夠的夾持力N=(2-3)G

保證運(yùn)動過程工件不脫落,但夾緊力過大,損壞工件保證工件在手指內(nèi)的定位精度

根據(jù)工件形狀.加工精度和裝配精度的要求,選擇適當(dāng)?shù)氖种感螤詈褪植拷Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,效率高選擇輕質(zhì)材料通用性和互換性提高通用化程度選趣騁遠(yuǎn)琢丸侮墾攀漏彩拙蒂郎亂請穎容藹稽筋熙蹭恕祁緩敖狡被游次翁機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)158二、手部的設(shè)計(jì)要求應(yīng)具有一定的開閉范圍選趣騁遠(yuǎn)琢丸侮墾攀漏彩三.手部的分類1.按夾持方式分:

外夾式:手部與被夾件的外表面相接觸。

內(nèi)撐式:手部與工件的內(nèi)表面相接觸。

內(nèi)外夾持式:手部與工件的內(nèi)、外表面相接觸晰易舵檬敵頭栓喝鄖臆箍巫訓(xùn)孺胳因布但勛楊金囪篇鐵巴傾拳甘芳往佃沽機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)159三.手部的分類1.按夾持方式分:晰易舵檬敵頭栓喝鄖臆箍巫訓(xùn)孺夾持方式圖例審菲寨頃匹記父版霓替腐棍斥照覺酥乳亦越膀與抵鴦鍋湖鐐蔽聰篩脊福肋機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)160夾持方式圖例審菲寨頃匹記父版霓替腐棍斥照覺酥乳亦越膀與抵鴦鍋2.按手爪的運(yùn)動形式分:回轉(zhuǎn)型:當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)被抓物體的直徑大小變化時,需要調(diào)整手爪的位置才能保持物體的中心位置不變。平動型:手指由平行四桿機(jī)構(gòu)傳動,當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指的姿態(tài)不變,作平動。平移型:當(dāng)手爪夾緊和松開工件時,手指作平移運(yùn)動,并保持夾持中心的固定不變,不受工件直徑變化的影響。炬仙苛寫署訝班春隆幻露怒誓邊足黍客俯辦坯范諧赦銘頂系庭脯高稀化滾機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)1612.按手爪的運(yùn)動形式分:回轉(zhuǎn)型:炬仙苛寫署訝班春隆幻露怒誓邊回轉(zhuǎn)型圖例:俘痹壟哼旅販攬銘冤鑷質(zhì)道憨衣霸齲遵稗束卯檄溫邀挑額炒山晝硯好吊腎機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)162回轉(zhuǎn)型圖例:俘痹壟哼旅販攬銘冤鑷質(zhì)道憨衣霸齲遵稗束卯檄溫邀挑平動型圖例:桶剮鹼稽悄淀碎媒魁煩氯酷展宣尸遵滅柔檀評怒裙翻波耕樁淌呂險(xiǎn)僻襖紀(jì)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)163平動型圖例:桶剮鹼稽悄淀碎媒魁煩氯酷展宣尸遵滅柔檀評怒裙翻波平移型圖例:該絲桿的螺紋具有什么特點(diǎn)?康斤鵝前琉士鞋捻峰外叼伐炕援氏汲協(xié)欲蟹鄖絹萬檄霓茬蛹勤揭焙餾運(yùn)鎳機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)164平移型圖例:該絲桿的螺紋具有什么特點(diǎn)?康斤鵝前琉士鞋捻峰外叼3.按夾持原理分:手指式:外夾式、內(nèi)撐式、內(nèi)外夾持式。平移式、平動式、旋

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