《機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)》

第二章機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)身和臂部機(jī)構(gòu)第三節(jié)手腕部機(jī)構(gòu)第四節(jié)行走部機(jī)構(gòu)第五節(jié)

機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動、傳動機(jī)構(gòu)第六節(jié)機(jī)器人的各種性能指標(biāo)第七節(jié)并聯(lián)機(jī)器人整理課件第一節(jié)概述1機(jī)器人機(jī)構(gòu)的分類2機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運動3機(jī)器人工作空間整理課件

直角坐標(biāo)型

圓柱坐標(biāo)型

球坐標(biāo)型

關(guān)節(jié)型圖1四種坐標(biāo)機(jī)器人第一節(jié)整理課件沿著三個互相垂直的軸線移動來改變手部的空間位置。其前三關(guān)節(jié)為移動關(guān)節(jié)（PPP）運動形式如圖：1）直角坐標(biāo)型機(jī)器人1、機(jī)器人機(jī)構(gòu)的分類整理課件該類操作機(jī)是通過兩個移動和一個轉(zhuǎn)動（RPP）來實現(xiàn)手部的空間位置的變化，運動形式如圖所示：2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人整理課件該類操作機(jī)用兩個轉(zhuǎn)動和一個移動（RRP）來改變手部的空間位置，運動形式如圖所示：3）球坐標(biāo)型機(jī)器人整理課件這類操作機(jī)是模擬人的上臂而構(gòu)成的。它的前三個關(guān)節(jié)都是轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)（RRR），運動形式如圖所示：4）關(guān)節(jié)型機(jī)器人整理課件2、機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運動

1）機(jī)器人的運動自由度①運動自由度的定義②以自由度分類的機(jī)器人③自由度的分布整理課件機(jī)器人自由度的定義定義：用來確定手部相對于機(jī)身位置的每個獨立變化的參數(shù)，稱為機(jī)器人的自由度。整理課件以自由度分類的機(jī)器人任一自由的空間物體，須有六個自由度描述其在空間的位置和姿態(tài)，三個正交移動軸，決定物體的位置；三個繞坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，決定物體的姿態(tài)變化。稱六個自由度機(jī)器人為滿自由度機(jī)器人，少于六個自由度機(jī)器人為欠自由度機(jī)器人，多于六個自由度機(jī)器人為冗余自由度機(jī)器人。第一節(jié)整理課件自由度的分布一般機(jī)器人的機(jī)身和手臂構(gòu)成前三個關(guān)節(jié)，具有三個自由度，可確定手部在空間的位置，所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱位置機(jī)構(gòu)；手腕和手部構(gòu)成后三個關(guān)節(jié)，具有三個自由度，可確定手部在空間的姿態(tài)，所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱之為姿態(tài)機(jī)構(gòu)。

位置機(jī)構(gòu)確定機(jī)器人的空間工作范圍，其運動稱為

主運動。整理課件

圖2-3PUMA操作機(jī)的各個自由度1—機(jī)座2—腰部3—臂部4—腕部5—手部整理課件2）機(jī)器人的運動范圍指機(jī)器人手腕在空間運動圖形及其大小，運動范圍取決于臂部的自由度。整理課件3）機(jī)器人的各種運動形式

（1）直移型：直線運動 L伸縮運動 E

（2）回轉(zhuǎn)型：扭角運動 T擺角運動 R第一節(jié)整理課件3、機(jī)器人工作空間1）定義：

手腕部坐標(biāo)系原點PW能在空間活動的最大活動范圍。又稱可達(dá)空間，或總工作空間，記W(PW)。

整理課件直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間示意圖

整理課件圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間示意圖整理課件球坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間示意圖整理課件PUMA機(jī)器人工作空間示意圖

整理課件2）靈活工作空間靈活工作空間：末端執(zhí)行器可以任意姿態(tài)達(dá)到的工作空間，記作WP(P)。Ⅰ類靈活工作空間以全方位到達(dá)，Ⅱ類靈活工作空間只能以有限個方位到達(dá)。次靈活工作空間：總工作空間去掉靈活工作空間的部分，WS(P)。整理課件3）奇異形位

W(P)總工作空間的邊界點所對應(yīng)的機(jī)器人的位置和姿態(tài)，及機(jī)器人工作空間內(nèi)部使機(jī)械產(chǎn)生干涉的位置和姿態(tài)。整理課件

4）兩個基本問題1）正問題：給出某一結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)的操作機(jī)以及關(guān)節(jié)變量的變化范圍，求工作空間，稱工作空間分析。2）逆問題：給出某一限定的工作空間，求操作機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，參數(shù)和關(guān)節(jié)變量的變化范圍，稱工作空間的綜合。整理課件5）確定工作空間的方法（1）解析法

用數(shù)學(xué)模型計算工作空間的邊界（2）圖解法

國標(biāo)規(guī)定了工作空間的幾何作圖法

①結(jié)構(gòu)限制分析②畫出工作空間的主剖面（xoz剖面）③畫出工作空間的俯視剖面（xoy剖面）整理課件第二節(jié)機(jī)身和臂部機(jī)構(gòu)1、機(jī)身和臂部的作用2、機(jī)身和臂部機(jī)構(gòu)設(shè)計的特點3、機(jī)身結(jié)構(gòu)4、臂部結(jié)構(gòu)整理課件1、機(jī)身和臂部的作用1）機(jī)身定義：機(jī)身是連接、支承手臂及行走機(jī)構(gòu)的部件

作用：臂部的驅(qū)動裝置或傳動裝置安裝在機(jī)身上。

類型：機(jī)身有固定式和行走式兩種。2）手臂定義：手臂部件是連接機(jī)身和手腕的部件。

作用：支承腕部和手部，帶動手及腕在空間運動。

特點：結(jié)構(gòu)類型多、受力復(fù)雜。整理課件2、機(jī)身和臂部機(jī)構(gòu)設(shè)計的特點1）剛度：為了得到較高的精度，機(jī)器人機(jī)身和手臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度比強(qiáng)度更重要。剛度可分為結(jié)構(gòu)剛度、支承剛度、伺服剛度等。①根據(jù)受力情況，合理選擇截面形狀與尺寸；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；

整理課件2）精度：機(jī)器人的精度可分為絕對精度和重復(fù)定位精度。機(jī)器人終端執(zhí)行器（手部）的精度與臂和機(jī)身的位置精度密切相關(guān)。影響機(jī)器人精度的因素有：

①剛度②制造和裝配精度③手腕部在手臂上的連接和定位方式④運動部件的導(dǎo)向精度整理課件3）平穩(wěn)性：機(jī)身和臂部的運動多、質(zhì)量較大、當(dāng)負(fù)荷大且高速運行時，由于運動狀態(tài)變化，將產(chǎn)生沖擊和振動。應(yīng)采取有效的緩沖裝置以吸收沖擊能量。

①運動部件力求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕；②減少重心布置不當(dāng)而造成的偏心附加力矩；4）其他：對特殊要求的要有相應(yīng)措施，如防爆、防塵、防水、防真空、防輻射、防腐蝕等。整理課件3、機(jī)身和臂的配置形式及結(jié)構(gòu)

機(jī)身是支承手、臂且?guī)溥\動的部件，由于機(jī)器人的運動形式、使用條件、負(fù)荷能力各不相同，所采用的驅(qū)動裝置，傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置亦不同，使機(jī)器人機(jī)身有很大差異，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。

分類:

1)橫梁式2)立柱式3)屈伸式4)類人型;垂直平面屈伸水平平面屈伸（SCARA）空間屈伸整理課件基座與立柱結(jié)構(gòu)圖

整理課件PUMA-262型機(jī)器人

整理課件4、臂部結(jié)構(gòu)臂部主要包括臂桿，以及自身屈伸、伸縮、自轉(zhuǎn)等運動有關(guān)的傳動、驅(qū)動、導(dǎo)向定位、支錄、位置檢測元件等，主要結(jié)構(gòu)有：

⑴伸縮型

⑵伸縮與旋轉(zhuǎn)型

⑶屈伸型

⑷彈性手臂

⑸柔性手臂整理課件手臂的結(jié)構(gòu)形式(a)、(b)單臂式;(c)雙臂式；(d)懸掛式

整理課件雙臂機(jī)器人的手臂結(jié)構(gòu)

整理課件手臂俯仰驅(qū)動缸安置示意圖

整理課件鉸接活塞缸實現(xiàn)手臂俯仰運動結(jié)構(gòu)示意圖

整理課件第三節(jié)手腕部機(jī)構(gòu)1、

概述2、手部機(jī)構(gòu)3、腕部機(jī)構(gòu)整理課件1、概述

（1）手部：是最重要的執(zhí)行機(jī)械，工業(yè)機(jī)器人手部可分為：

1.夾持類2.吸附類

（2）腕部：1.完成手部的俯仰，擺動和旋轉(zhuǎn)；2.智能機(jī)器人腕部具有力、力矩傳感器。整理課件

2、手部機(jī)構(gòu)1）夾鉗式手部的組成

手指

傳動機(jī)構(gòu)

驅(qū)動裝置整理課件夾鉗式手部的組成

整理課件斜楔杠桿式手部

整理課件雙支點連桿杠桿式手部

整理課件齒條齒輪杠桿式手部

整理課件直線平移型手部

整理課件四連桿機(jī)構(gòu)平移型手部結(jié)構(gòu)

整理課件真空吸附取料手

整理課件2）設(shè)計要點①開閉范圍； ②夾緊力； ③定位精度；④結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，效率高；⑤通用性和可換性；第三節(jié)整理課件氣動換接器與專用末端操作器庫

整理課件專用末端操作器庫

整理課件多工位末端操作器換接裝置(a)棱錐型；(b)棱柱型

整理課件3）手指⑴手指形狀 ①V型手指 ③尖、薄、長型手指 ②平面型手指 ④特型手指⑵指面形狀 ①光滑 ③柔性 ②齒形⑶手指材料整理課件4）傳動機(jī)構(gòu)⑴設(shè)計要點①傳力比；④傳動效率；②傳動比；⑤精度；③動作范圍；⑵回轉(zhuǎn)型①斜楔杠桿式③連桿杠桿式②滑槽杠桿式④齒輪、齒條杠桿式⑶平移型①平面平行移動機(jī)構(gòu)②直線往復(fù)移動機(jī)構(gòu)第三節(jié)整理課件5）其他結(jié)構(gòu)形式的手部⑴鉤托式⑵彈簧式⑶氣吸式⑷磁吸式⑸撓性第三節(jié)整理課件6）類人機(jī)器人手部——關(guān)節(jié)式手指

貝爾格萊德手指第三節(jié)整理課件這是一個典型的類人手指第三節(jié)整理課件3、腕部、關(guān)節(jié)部結(jié)構(gòu)

1）關(guān)節(jié)的作用和分類

⑴作用：關(guān)節(jié)將機(jī)器人的各構(gòu)件連接起來，機(jī)器人各構(gòu)件間的相對運動，通過驅(qū)動、傳動裝置在各關(guān)節(jié)上實現(xiàn)的。主要有運動傳遞和力傳遞。

⑵分類：旋轉(zhuǎn)型關(guān)節(jié)和直線移動型關(guān)節(jié)腕關(guān)節(jié)在機(jī)器人中很重要，以下主要討論腕關(guān)節(jié)。第五節(jié)整理課件2）關(guān)節(jié)設(shè)計要點⑴力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕：關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)、重量、動力載荷直接影響機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、重量和性能。尤其是腕關(guān)節(jié)，

①處于手臂的末端②有2-3個自由度和驅(qū)動裝置③需較大的力矩和盡量輕的重量⑵綜合考慮，合理布局：

需要考慮強(qiáng)度、剛度、制造、裝配、精度和、控制可靠性。

⑶須考慮腕部的工作條件

如高低溫、腐蝕性、防暴、防塵、防滲。整理課件3）關(guān)節(jié)部結(jié)構(gòu)⑴單自由度手腕⑵二自由度手腕⑶三自由度手腕整理課件⑴單自由度手腕SCARA機(jī)器人整理課件⑵二自由度手腕

θr=(θA–θB)/2

θp=(θA+θB)/2①Pitch-Roll球形二自由度手腕整理課件②匯交式兩自由度手腕整理課件③偏置式兩自由度手腕整理課件⑶三自由度手腕①垂直相交三自由度手腕整理課件②匯交型三自由度手腕整理課件③球形匯交型三自由度手腕整理課件④偏交型三自由度手腕整理課件⑤回形偏交型三自由度手腕整理課件PT-600型弧焊機(jī)器人手腕結(jié)構(gòu)圖

整理課件KUKAIR-662/100型機(jī)器人手腕裝配圖

整理課件第四節(jié)行走部機(jī)構(gòu)1．概述2．運行車式行走機(jī)構(gòu)整理課件1．概述

機(jī)器人可分為固定型和行走型兩種。工業(yè)機(jī)器人一般為固定式，而目前在開發(fā)研制的海洋水下機(jī)器人，原子能工業(yè)、空間機(jī)器人、軍用機(jī)器人，都將是可移動的。整理課件海洋水下機(jī)器人核工業(yè)原子能反應(yīng)唯用機(jī)器人空間機(jī)器人軍用機(jī)器人醫(yī)療福利機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人移動式搬運機(jī)器人移動式固定式——工業(yè)機(jī)器人焊接噴漆上下料機(jī)器人整理課件輪式移動（包括履帶式）機(jī)器人步行移動（多足）機(jī)器人推進(jìn)器或噴射式移動機(jī)器人可移動機(jī)器人驅(qū)動裝置傳動裝置位置檢測傳感器

行走部機(jī)構(gòu)包括整理課件2．運行車式行走機(jī)構(gòu)（1）車輪式行走機(jī)構(gòu)（2）履帶式行走機(jī)構(gòu)（3）步行式行走機(jī)構(gòu)整理課件

（1）車輪式行走機(jī)構(gòu)1）車輪式動作穩(wěn)定，自動操縱簡單，在FMS或自動倉庫中作搬運小車用得較多，適合室內(nèi)平地行走。2）車輪式行走機(jī)構(gòu)有3輪，4輪，或6輪等3）車輪式行走機(jī)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：①采用自位輪和主動輪差動轉(zhuǎn)向?qū)薪嵌日`差。②采用驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪，靜止?fàn)顟B(tài)阻力大。整理課件三輪車型移動機(jī)器人機(jī)構(gòu)

整理課件三組輪

整理課件四輪車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和運動

整理課件三角輪系的機(jī)構(gòu)圖

整理課件全方位移動車的移動方式(a)全方位方式；(b)轉(zhuǎn)彎方式;(c)旋轉(zhuǎn)方式;(d)制動方式

整理課件（2）履帶式行走機(jī)構(gòu)履帶式行走機(jī)構(gòu)適合于野外作業(yè)，軍用機(jī)器人，及各種勘探及探險，適應(yīng)各種地形，爬坡可達(dá)45°，可以爬樓梯。整理課件適應(yīng)地形的履帶

整理課件（3）步行式行走機(jī)構(gòu)1）概述2）四腳和多腳步行機(jī)構(gòu)3）腳-車混合行走機(jī)構(gòu)4）兩腳步行式行走機(jī)構(gòu)整理課件（1）步行式行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)點①可在高低不平的地段上行走。②腳的主動性可保持平衡，不隨地面晃動。③在柔軟的地面上運動、效率不顯著降低。1）概述整理課件火星探測用小漫游車

整理課件（2）動步行與靜步行①靜步行：機(jī)器人重心始終落在支持于地面的幾只腳所圈成的多邊形面積內(nèi)。②動步行：有時重心落在支撐面積外，利用重力和慣性力，作為步行的動力，步行速度快、耗能少。（3）腳數(shù)與關(guān)節(jié)自由度數(shù)步行機(jī)器人的腳數(shù)從兩腳到七腳，靜步行須四腳以上，各腳的自由度數(shù)不少于3個。整理課件2）四腳和多腳步行機(jī)構(gòu)

⑴對于四腳以上的步行機(jī)構(gòu)，若腳擺動機(jī)構(gòu)的速度為V，則腳落地時間與離地時間比ρ為：

β：為腳占定因數(shù)k：為機(jī)器人腳數(shù)故四腳的最大行走速度（靜步行）而六腳的最大行走速度則為整理課件⑵四腳步行機(jī)器人步態(tài)2134213421342134整理課件3）兩腳步行式行走機(jī)構(gòu)1）優(yōu)點：①有最好的適應(yīng)性，與人類相似的優(yōu)越性。②人類幻想的高級智能機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)。2）控制：無論是靜步行或動步行，控制都困難，猶如倒擺①測出各物理量，控制機(jī)構(gòu)連桿的相對角②利用腳尖在地面上的反作用力測重心的位置3）靜、動步行第四節(jié)整理課件八自由度兩腳步行機(jī)器人步行特征整理課件八自由度兩腳步行機(jī)器人步行特征整理課件第五節(jié)機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動、傳動機(jī)構(gòu)1、機(jī)器人的驅(qū)動機(jī)構(gòu)2、機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)整理課件1.機(jī)器人的驅(qū)動機(jī)構(gòu)

驅(qū)動裝置是使機(jī)器人各部件動作的動力源，目前常見的有：

（1）液壓驅(qū)動

（2）氣壓驅(qū)動

（3）電機(jī)驅(qū)動（4）其他驅(qū)動方式整理課件（1）液壓驅(qū)動

1）液壓驅(qū)動：是高壓油作為工作介質(zhì)，推動直線或旋轉(zhuǎn)的油缸進(jìn)行工作的,在一個液壓驅(qū)動系統(tǒng)中其主要的部件如下：

①直線液壓缸：在高壓油的作用下，可作直線往復(fù)運動，

②擺動缸：在高壓油的作用下可產(chǎn)生一定角度的擺動。

③電液伺服閥：可精確地控制油路的開關(guān)、并可控制供油量的大小，以便對液壓缸進(jìn)行精確的控制，并可以根據(jù)位置傳感器和速度傳感器反饋的信號進(jìn)行閉環(huán)控制。2)

應(yīng)用：目前在負(fù)荷較大的搬運機(jī)器人和噴涂機(jī)器人應(yīng)用較多。整理課件（2）氣壓驅(qū)動

在所有的驅(qū)動方式中，氣壓驅(qū)動是最簡單的，在工業(yè)中應(yīng)用很廣，其組成與液壓驅(qū)動相似?？梢杂脵C(jī)械的檔次實現(xiàn)點到點的控制，并能達(dá)到較高的精度,雖然達(dá)到高精度的伺服控制較難，但目前已經(jīng)用微處理機(jī)直接控制的氣動馬達(dá)，定位精度在1mm。在機(jī)器人中主要用于各種氣動手爪，以及小型機(jī)器人的驅(qū)動。第五節(jié)整理課件（3）電機(jī)驅(qū)動電動驅(qū)動在機(jī)器人中的應(yīng)用可以分成三種：直流電機(jī)組成伺服控制系統(tǒng)；交流（或）無刷直流電機(jī)組成伺服控制系統(tǒng)；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)。

整理課件（4）其他驅(qū)動方式①氣囊式人工肌肉②磁致伸縮驅(qū)動③形狀記憶合金（SMA）驅(qū)動器④壓電晶體驅(qū)動器整理課件新型的驅(qū)動方式1.磁致伸縮驅(qū)動

鐵磁材料和亞鐵磁材料由于磁化狀態(tài)的改變,其長度和體積都要發(fā)生微小的變化,這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮。20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)某些稀土元素在低溫時磁伸率達(dá)3000×10-6～10000×10-6,人們開始關(guān)注研究有適用價值的大磁致伸縮材料。研究發(fā)現(xiàn),TbFe2(鋱鐵)、SmFe2(釤鐵)、DyFe2(鏑鐵)、HoFe2(鈥鐵)、TbDyFe2(鋱鏑鐵)等稀土－鐵系化合物不僅磁致伸縮值高,而且居里點高于室溫,室溫磁致伸縮值為1000×10-6～2500×10-6,是傳統(tǒng)磁致伸縮材料如鐵、鎳等的10～100倍。這類材料被稱為稀土超磁致伸縮材料(RearEarthGiantMagnetoStrictiveMaterials,縮寫為RE-GMSM)。

整理課件這一現(xiàn)象已用于制造具有微英寸量級位移能力的直線電機(jī)。為使這種驅(qū)動器工作,要將被磁性線圈覆蓋的磁致伸縮小棒的兩端固定在兩個架子上。當(dāng)磁場改變時,會導(dǎo)致小棒收縮或伸展,這樣其中一個架子就會相對于另一個架子產(chǎn)生運動。一個與此類似的概念是用壓電晶體來制造具有毫微英寸量級位移的直線電機(jī)。美國波士頓大學(xué)已經(jīng)研制出了一臺使用壓電微電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器人——“機(jī)器螞蟻”。

“機(jī)器螞蟻”的每條腿是長1mm或不到1mm的硅桿，

通過不帶傳動裝置的壓電微電機(jī)來驅(qū)動各條腿運動。

這種“機(jī)器螞蟻”可用在實驗室中收集放射性的塵埃以及從活著的病人體中收取患病的細(xì)胞。

整理課件2.形狀記憶金屬有一種特殊的形狀記憶合金叫做Biometal(生物金屬),它是一種專利合金,在達(dá)到特定溫度時縮短大約4%。通過改變合金的成分可以設(shè)計合金的轉(zhuǎn)變溫度,但標(biāo)準(zhǔn)樣品都將溫度設(shè)在90℃左右。在這個溫度附近,合金的晶格結(jié)構(gòu)會從馬氏體狀態(tài)變化到奧氏體狀態(tài),并因此變短。然而,與許多其他形狀記憶合金不同的是,它變冷時能再次回到馬氏體狀態(tài)。如果線材上負(fù)載低的話,上述過程能夠持續(xù)變化數(shù)十萬個循環(huán)。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的常用熱源來自于當(dāng)電流通過金屬時,金屬因自身的電阻而產(chǎn)生的熱量。結(jié)果是,來自電池或者其他電源的電流輕易就能使生物金屬線縮短。這種線的主要缺點在于它的總應(yīng)變僅發(fā)生在一個很小的溫度范圍內(nèi),因此除了在開關(guān)情況下以外,要精確控制它的拉力很困難,同時也很難控制位移。

整理課件（5）驅(qū)動方式的選擇

機(jī)器人驅(qū)動器要求啟動力矩大、調(diào)速范圍寬、慣量小

①選擇驅(qū)動方式：負(fù)荷為2000N以下采用電動驅(qū)動方式小功率點位控制采用氣動驅(qū)動方式大功率大力矩采用液壓驅(qū)動方式②選擇驅(qū)動器容量：額定速度時的額定功率關(guān)節(jié)加減速時加速功率最不利形位時的負(fù)載力矩整理課件2.機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)1）常用傳動機(jī)構(gòu)類型和特點(1)齒輪類傳動：主要有齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條

優(yōu)點：響應(yīng)快、扭矩大、剛性好缺點：傳動有間隙、故回差大，精度低應(yīng)用：腰、腕關(guān)節(jié)(2)鏈索類傳動：主要有鏈條、齒形帶、鋼帶優(yōu)點：無間隙、剛度與張緊裝置有關(guān)，力矩較大缺點：速比小，齒形帶和鋼帶適用于小負(fù)載應(yīng)用：腕關(guān)節(jié)整理課件2)滾珠絲杠螺母副

使絲杠與螺母之間由滑動摩擦度為滾動摩擦的一種螺旋轉(zhuǎn)動在數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人中應(yīng)用較為廣泛。(1)結(jié)構(gòu)組成：

滾珠絲杠螺母副可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。為消除回差，螺母分成兩段，采用雙螺母預(yù)緊消除間隙的方式，以墊片、鎖緊螺母、齒差調(diào)整兩段螺母的相對位置。(2)特點：摩擦系數(shù)小且動靜摩擦系數(shù)差小，效率高且逆?zhèn)鲃有室哺?，靈敏度高、傳動平移、磨損小、壽命長。整理課件滾球絲杠副

整理課件3)諧波齒輪減速器(1)原理和結(jié)構(gòu)三大基本構(gòu)件：剛輪、柔輪、波發(fā)生器剛輪固定時減速比：剛輪固定時減速比：Zb：柔輪齒數(shù)

Zg

：剛輪齒數(shù)整理課件(2)特點：優(yōu)點：傳動比大，單級可為50～300，兩級可達(dá)

20000。傳動平穩(wěn)，承載力高。多齒嚙合磨損小，傳動效率可達(dá)0.85，傳動精度高。回差小，一般可小于，實現(xiàn)無回差傳動。缺點：杯式柔輪剛度較低。整理課件諧波齒輪傳動

整理課件4)RV擺線針輪傳動(1)工作原理：由一級行星輪系再串聯(lián)一級擺線輪減速器組合而成。(2)特點：除了諧波傳動優(yōu)點外，最顯著的特點是剛性好。整理課件工業(yè)機(jī)器人常用傳動方式的比較與分析

整理課件整理課件PUMA562機(jī)器人的傳動示意圖

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第六節(jié)機(jī)器人的規(guī)格及主要性能指標(biāo)1.有關(guān)負(fù)荷方面的性能指標(biāo)：(1)額定負(fù)荷：在正常運行條件下施加到手腕部的最大負(fù)荷的容許值，包括末端執(zhí)行器、附件和慣性力。(2)限定負(fù)荷：機(jī)器人機(jī)構(gòu)部分不發(fā)生破壞或不出故障時手腕外所能承受的最大負(fù)荷。(3)最大推力和最大扭矩：指單軸的最大推力或最大扭矩整理課件2.有關(guān)運動方面的性能指標(biāo)(1)自由度(2)單軸最大工作范圍和工作速度(3)合成速度：表現(xiàn)為手腕中心的線速度整理課件3.有關(guān)幾何空間方面的性能指標(biāo)(1)工作空間(2)靈活度：表示機(jī)器人在工作空間各點抓取物體的靈活程度。用末桿位姿圖最能直觀而準(zhǔn)確地表示這一特點。第六節(jié)整理課