搬運機器人設計說明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論 2\o"CurrentDocument"1.1機器人的論述 2\o"CurrentDocument"1.2機器人的歷史現(xiàn)狀 4\o"CurrentDocument"1.3機器人的發(fā)展趨勢 52搬運機器人的總體設計 6\o"CurrentDocument"2.1搬運機器人原理設計 6\o"CurrentDocument"2.2搬運機器人的機械系統(tǒng)設計 63手臂設計及計算 9\o"CurrentDocument"3.1搬運機器人臂部的驅(qū)動計算 10\o"CurrentDocument"3.2臂部上零件的選型及其校核 13\o"CurrentDocument"4結論 15\o"CurrentDocument"5參考文獻 161緒論1.1機器人的論述1 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法；程控機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。機器人的出現(xiàn)并得到應用，為這些作業(yè)的機械化奠定了良好的基礎。“工業(yè)機器人"(IndustrialRobot)：多數(shù)是指程序可變(編)的獨立的自動抓取、搬運工件、操作工具的裝置(國內(nèi)稱作工業(yè)機器人或通用機器人)。； 機器人是一種具有人體上肢的部分功能，工作程序固定的自動化裝置。機器人具有結構簡單、成本低廉、維修容易的優(yōu)勢，但功能較少，適應性較差。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業(yè)機械人稱為通用機器i人。1 簡而言之，機器人就是用機器代替人手，把工件由某個地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操縱工件進行加工。; 機器人一般分為三類。第一類是不需要人工操作的通用機器人，也即本文所研究的對象。它是一種獨立的、不附屬于某一主機的裝置，可以根據(jù)任務的需要編制程序，以完成各項規(guī)定操作。它是除具備普通機械的物理性能之外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第二類是需要人工操作的，稱為操作機I (Manipulator)。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機器人來進行探測月球等。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。第三類是專業(yè)機器人，主要附屬于自動機床或自動生產(chǎn)線上，1 用以解決機床上下料和工件傳送。這種機器人在國外通常被稱之為“MechanicalHand”，它是為主機服務的，由主機驅(qū)動。除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。I 機器人按照結構形式的不同又可分為多種類型，其中關節(jié)型機器人以其結構緊湊，所占空間體積小，相對工作空間最大，甚至能繞過基座周圍的一些障礙物等這樣一些特點，成為機器人中使用最多的一種結構形式，世界一些著名機器人的本體部分都采用這種機構形式的機器人。I 要機器人像人一樣拿取東西，最簡單的基本條件是要有一套類似于指、腕、臂、關節(jié)等部分組成的抓取和移動機構一一執(zhí)行機構；像肌肉那樣使手臂運動的驅(qū)動一傳動系統(tǒng)；像大腦那樣指揮手動作的控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的性能就決定了機器人的性能。一般而言，機器人通常就是由執(zhí)行機構、驅(qū)動一傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三部分組成，如圖1-1所示。手部執(zhí)行機構腕部機器人臂部腰部基座部（固定或移動）執(zhí)行機構腕部機器人臂部腰部基座部（固定或移動）驅(qū)動-傳動系統(tǒng)電、液或氣驅(qū)動裝置單關節(jié)伺服控制器控制系統(tǒng)關節(jié)協(xié)調(diào)及其它信息交換

計算機控制系統(tǒng)關節(jié)協(xié)調(diào)及其它信息交換

計算機圖1-1機器人的一般組成對于現(xiàn)代智能機器人而言，還具有智能系統(tǒng)，主要是感覺裝置、視覺裝置和語言識別裝置等。目前研究主要集中在賦予機器人“眼睛”，使它能識別物體和躲避障礙物，以及機器人的觸覺裝置。機器人的這些組成部分并不是各自獨立的,或者說并不是簡單的疊加在一起，從而構成一個機器人的。要實現(xiàn)機器人所期望實現(xiàn)的功能，機器人的各部分之間必然還存在著相互關聯(lián)、相互影響和相互制約。它們之間的相互關系如圖1-2所示?？刂葡到y(tǒng)（一1< V控制系統(tǒng)（一1< V位形檢測>控制系統(tǒng)（二）—>傳動執(zhí)行傳動機構*工作對象智能系統(tǒng)圖1-2機器人各組成部分之間的關系機器人的機械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構和驅(qū)動一傳動系統(tǒng)組成。執(zhí)行機構是機器人賴以完成工作任務的實體，通常由連桿和關節(jié)組成，由驅(qū)動一傳動系統(tǒng)提供動力按控制系統(tǒng)的要求完成工作任務。驅(qū)動一傳動系統(tǒng)主要包括驅(qū)動機構和傳動系統(tǒng)。驅(qū)動機構提供機器人各關節(jié)所需要的動力，傳動系統(tǒng)則將驅(qū)動力轉換為滿足機器人各關節(jié)力矩和運動所要求的驅(qū)動力或力矩。有的文獻則把機器人分為機系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三大部分。1.2機器人的歷史、現(xiàn)狀1 機器人首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機器人。它的結構特點是機體上安裝一回轉長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構，控制系統(tǒng)是示教型的。； 日本是工業(yè)機器人發(fā)展最快、應用最多的國家。自1969年從美國引進兩種典型機器人后，大力從事機器人的研究。； 目前工業(yè)機器人大部分還屬于第一代，主要依靠人工進行控制；控制方式則為開環(huán)式，沒有識別能力；改進的方向主要是降低成本和提高精度。； 第二代機器人正在加緊研制。它設有微型電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息進行反饋，使機器人具有感覺機能。； 第三代機器人（機器人）則能獨立地完成工作過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS（FlexibleIManufacturingSystem）和柔性制造單元FMC（FlexibleManufacturingCell）中的重要一環(huán)。1 隨著工業(yè)機器人研究制造和應用領域不斷擴大，國際性學術交流活動十分活躍，歐美各國和其他國家學術交流活動開展很多。國際工業(yè)機器人會議ISIR決定每年召開一次會議，討論和研究機器人的發(fā)展及應用問題。； 目前，工業(yè)機器人主要用于裝卸、搬運、焊接、鑄鍛和熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。使用工業(yè)機器人代替人1 工操作的，主要是在危險作業(yè)（廣義的）、多粉塵、高溫、噪聲、工作空間狹小等不適于人工作業(yè)的環(huán)境。I 在國外機械制造業(yè)中，工業(yè)機器人應用較多，發(fā)展較快。目前主要應用于機床、模鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先制訂的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但還不具備傳感反饋能力，不能應付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件甚至機器人本身的損壞。I 隨著現(xiàn)代化科學技術的飛速發(fā)展和社會的進步，針對于上述各個領域的機器人系統(tǒng)的應用和研究對系統(tǒng)本身也提出越來越多的要求。制造業(yè)要求機器人系統(tǒng)具有更大的柔性和更強大的編程環(huán)境，適應不同的應用場合和多品種、小批量的生產(chǎn)過程。計算機集成制造（CIM）要求機器人系統(tǒng)能和車間中的其它自動化設備集成在一起。研究人員為了提高機器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機器人系統(tǒng)具有開放結構和集成各種外部傳感器的能力。然而，目前商品化的機器人系統(tǒng)多采用封閉結構的專用控制器，一般采用專用計算機作為上層主控計算機，使用專用機器人語言作為離線編程工具，采用專用微處理器，并將控制算法固化在EPROM中，這種專用系統(tǒng)很難（或不可能）集成外部硬件和軟件。修改封閉系統(tǒng)的代價是非常昂貴的，如果不進行重新設計，多數(shù)情況下技術上是不可能的。解決這些問題的根本辦法是研究和使用具有開放結構的機器人系統(tǒng)。美國工業(yè)機器人技術的發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下幾個階段：| （1）1963-1967年為試驗定型階段。1963-1966年，—萬能自動化公司制造的工業(yè)機器人供用戶做工藝試驗。1967年，該公司生產(chǎn)的工業(yè)機器人定型為1900型。（2）1968-1970年為實際應用階段。這一時期，工業(yè)機器人在美國進入應用階段，例如，美國通用汽車公司1968年訂購了68臺工業(yè)機器人；1969年該公司又自行研制出SAM新工業(yè)機器人，并用21組成電焊小汽車車身的焊接自動線;又如，美國克萊斯勒汽車公司32條沖壓自動線上的448臺沖床都用工業(yè)機器人傳遞工件。； （3）1970年至今一直處于推廣應用和技術發(fā)展階段。1970-1972年，工業(yè)機器人處于技術發(fā)展階段。1970年4月美國在伊利斯工學院研究所召開了第一屆全國工業(yè)機器人會議。據(jù)當時統(tǒng)計，美國大約200臺工業(yè)機器人，工作時間共達60萬小時以上，與此同時，出現(xiàn)了所謂了高級機器人，例如：森德斯蘭德公司: （Sundstrand）發(fā)明了用小型計算機控制50臺機器人的系統(tǒng)。又如，萬能自動公司制成了由25臺機器人組成的汽車車輪生產(chǎn)自動線。麻省理工學院研制了具有有“手眼”系統(tǒng)的高識別能力微型機器人。| 其他國家，如日本、蘇聯(lián)、西歐，大多是從1967，1968年開始以美國的[ “Versatran”和"Unimate”型機器人為藍本開始進行研制的。就日本來說，1967: 年，日本豐田織機公司引進美國的"Versatran”，川崎重工公司引進"Unimate”，并獲得迅速發(fā)展。通過引進技術、仿制、改造創(chuàng)新。很快研制出國產(chǎn)化機器人，技術水平很快趕上美國并超過其他國家。經(jīng)過大約10年的實用化時期以后，從1980年開始進入廣泛的普及時代。； 我國雖然開始研制工業(yè)機器人僅比日本晚5-6年，但是由于種種原因，工業(yè)機器人技術的發(fā)展比較慢。目前我國已開始有計劃地從國外引進工業(yè)機器人技術，通過引進、仿制、改造、創(chuàng)新，工業(yè)機器人將會獲得快速的發(fā)展。1.3機器人發(fā)展趨勢I 隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術的提高，機器人設計生產(chǎn)能力進一步得到加強，尤其當機器人的生產(chǎn)與柔性化制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結合，從而改變目前機械制造的人工操作狀態(tài)，提高了生產(chǎn)效率。I 就目前來看，總的來說現(xiàn)代工業(yè)機器人有以下幾個發(fā)展趨勢：I a）提高運動速度和運動精度，減少重量和占用空間，加速機器人功能部件的標準化和模塊化，將機器人的各個機械模塊、控制模塊、檢測模塊組成結構不同! 的機器人；I b）開發(fā)各種新型結構用于不同類型的場合，如開發(fā)微動機構用以保證精度；開發(fā)多關節(jié)多自由度的手臂和手指；開發(fā)各類行走機器人，以適應不同的場合；I c）研制各類傳感器及檢測元器件，如，觸覺、視覺、聽覺、味覺、和測距傳感器等，用傳感器獲得工作對象周圍的外界環(huán)境信息、位置信息、狀態(tài)信息以完成模式識別、狀態(tài)檢測。并采用專家系統(tǒng)進行問題求解、動作規(guī)劃，同時，越來越多的系統(tǒng)采用微機進行控制。2搬運機器人總體設計1 該搬運機器人參考3388型機器人為基礎進行改型設計，該型機器人在生產(chǎn)中廣泛應用，各種性能經(jīng)過實踐檢驗，因此以其為基礎額改型設計具有較大可行; 性，且能夠滿足課題要求。1 該型搬運機器人廣泛應用于各種工藝要求的成組看管的設備上。工業(yè)機器人保證旋轉體毛坯的機床裝料，以及搬運已加工的零件。2.1搬運機器人原理設計[ 該型搬運機器人為可移動門架式結構：] 手臂承載機構可沿著導軌進行移動，導軌安裝與立柱上，位于被看管設備上方。| 該機器人共有五個自由度：] 1手臂承載機構沿導軌移動，由安裝于承載機構上的雙作用氣缸驅(qū)動裝置，保證操作機手臂實現(xiàn)600mm的往復運動；| 2手臂在肩關節(jié)中的轉動，由安裝于承載機構上的雙作用氣缸驅(qū)動裝置，運動傳遞機構和安裝于肩部的滾珠絲杠實現(xiàn)；| 3手臂在肘關節(jié)中的轉動，由安裝于小臂上的雙作用氣缸驅(qū)動裝置，運動傳遞機構實現(xiàn)；2.2搬運機器人的機械系統(tǒng)設計2.2.1搬運機器人的驅(qū)動方式| 機器人的方式有電動、液壓和氣動三種方式。一個機器人只有一種驅(qū)動| 方式，也可以有幾種方式的聯(lián)合。以下是三種驅(qū)動方式的特點：| （1）液壓傳動。具有較大功率體積比，常用于大負載的場合；壓力、流I 量均容易控制，可無級調(diào)速；反應靈敏，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，維修方便；但液體對溫度變化敏感，油液泄漏易著火；中小型專用機械手或機器人都有應用，重型機械手多為液壓驅(qū)動；液壓元件成本較高，油路也比較復雜。氣壓傳動。氣動系統(tǒng)簡單，成本低，適合于節(jié)拍快、負載小且精度要求不高的場合，常用于點位控制、抓取、彈性握持和真空吸附，可高速，但沖擊較嚴重，精確定位困難；維修簡單，能在高溫、粉塵等惡劣環(huán)境中使用，泄漏無影響；中小型專用機械手或機器人都有應用。電動。有異步電機、直流電機、步進或伺服電機等電動驅(qū)動方式。適合于中等負載，特別是適合動作復雜、運動軌跡嚴格的工業(yè)機器人和各種微型機器人。根據(jù)三種驅(qū)動方式的比較，該搬運機器人選用氣壓傳動。2.2.2搬運機器人的關節(jié)驅(qū)動方式搬運機器人的關節(jié)驅(qū)動方式分為直接驅(qū)動和間接驅(qū)動兩種方式。直接驅(qū)動直接驅(qū)動的機器人也叫DDR，—般指驅(qū)動電機通過機械接口直接與關節(jié)連接。關節(jié)直接驅(qū)動的特點是驅(qū)動電機和關節(jié)之間沒有速度和轉矩的轉換。這種驅(qū)動方式具有一下特點：機械傳動精度高；振動小，結構剛性好；結構緊湊，可靠性高；電機的重量會增加轉動負擔。間接驅(qū)動大部分機器人是間接驅(qū)動方式。由于驅(qū)動器的輸出轉矩大大小于驅(qū)動關節(jié)所要求的轉矩，所以必須要使用減速器。間接驅(qū)動的特點：可以獲得一個比較大的力矩；可以減輕關節(jié)的負擔；可以把電機作為一個平衡質(zhì)量；增加了傳動誤差；結構龐大。間接驅(qū)動方式的形式多樣，一般通過鋼絲、滑輪連桿等器件實現(xiàn)間接驅(qū)動。2.2.3搬運機器人材料的選擇選擇機器人本體的材料，應從機器人的性能要求出發(fā)，滿足機器人的設計和制造要求。一般搬運機器人材料的選擇要遵循以下原則：機器人的臂和機器人整體是運動的，則要求采用輕質(zhì)材料。精密機器人，則要求材料具有較好的剛性。還要考慮材料的可加工性等。機器人常用的材料有：碳素結構鋼、鋁合金、硼纖維增強合金、陶瓷3手臂設計及計算1 臂部的機構形式必須根據(jù)機器人的運動形式、抓取重量、動作自由度、運動精度等因素來確定的。同時，設計必須要考慮到手臂的受力情況，氣缸及導向裝置的布置，內(nèi)部管路與手腕的連接形式等因素。因此設計臂部時一般要注意下述要求。| 1.剛度要大。為防止臂部在運動過程中產(chǎn)生過大的變形，手臂截面形狀的選擇要合理。工字形截面彎曲剛度一般要比圓截面大；空心軸的彎曲剛度和扭轉剛度都比實心軸大得多。] 2.導向性要好。為防止手臂在直線運動中沿軸線發(fā)生相對轉動，或設置導向裝置，或設計方形，花鍵等形式的臂桿。: 3?偏重力矩要小。所謂偏重力矩就是指臂部的重量對氣支承回轉軸所產(chǎn)生的: 靜力矩。為提高機器人的運動速度，要盡量減少臂部運動部分的重量，以減少偏重力矩和整個手臂對回轉機構的轉動慣量。| 4?運動要平穩(wěn)，定位精度要高。由于臂部運動速度越高，重量越大，慣性力| 引起的沖擊就越大，使運動不平穩(wěn)，定位精度不高。故應盡量減少鼻部運動部分的重量，使結構緊湊，重量輕，同時要采取一定形式的緩沖措施。| 手臂是工業(yè)機器人執(zhí)行機構中最重要的部件。它的作用是支承手部和腕部，并改變手部在空間的位置。因此工業(yè)機器人的手臂一般有2?3個自由度，即手臂的伸縮、回轉和升降（或俯仰）運動；專用機械手的臂部一般具有1?2個自由度，即伸縮、回轉或直移。手臂回轉和升降運動是通過機座的立柱實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。手臂的各種運動通常由驅(qū)動裝置、各種傳動裝置、導向定位裝置、支承連接件和位置檢測元件等來實現(xiàn)，因此它受力一般比較復雜，其自重較大，同時直接承受腕部、手部和被抓取工件的靜、動載荷，尤其在高速|(zhì) 運動時，將產(chǎn)生較大的慣性力，引起沖擊，影響定位的準確性。臂部運動部分零部件的重量直接影響著臂部結構的剛度和強度。專用機械手的臂部一般直接安裝| 在主機上；工業(yè)機器人的臂部一般與控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)一起安裝在機身上，機身可以是固定的，也可以是行走的。10[ 手臂的結構、工作范圍、靈活性、抓重大?。幢哿Γ┖投ㄎ痪榷贾苯佑绊憴C器人的工作性能，所以須根據(jù)機器人的抓取重量、運動形式、自由度數(shù)、運動速度以及定位精度的要求來設計手臂的結構形式。同時設計師必須考慮到手臂的受力情況，油（氣）缸的導向裝置的布置、內(nèi)部管路與手腕的連接形式等因素。因此設計時應注意手臂的剛度、導向性、偏重力矩、運動平穩(wěn)性和定位精度等|因素。| 按手臂的結構形式區(qū)分，手臂有單臂、雙臂及懸掛式。| 按坐標系區(qū)分，手臂有圓柱坐標型、極坐標型、直角坐標型和多關節(jié)型等。| 按手臂的運動形式區(qū)分，手臂有直線運動的，如手臂的伸縮、升降及橫向移；動；有回轉運動的，如手臂的左右回轉、上下擺動（即俯仰）；有復合運動的，: 如直線運動和回轉運動的組合、兩直線運動的組合、兩回轉運動的組合。3.1搬運機器人臂部的驅(qū)動計算3.1.1臂水平伸縮運動驅(qū)動力的計算| 手臂做水平伸縮運動時，首先要克服摩擦阻力，包括氣缸與活塞之間的| 摩擦力及導向桿與支承滑套之間的摩擦阻力等，還要克服啟動過程中的慣性| 力。其驅(qū)動力Fq可按下式計算| Fq=Fm+Fg（N）| 式中Fm—各支承處的摩擦阻力；| Fg—啟動過程中的慣性力，其大小可按下式估算| Fg=Wa/g（N）| 式中W—手臂伸縮部件的總重量（N）；g—重力加速度（10m/顯園EMEEDEquatio]"|￡）| a—啟動過程中的平均加速度（m戸-）而 a= /| —速度變化量(m/s)。如果手臂從靜止狀態(tài)加速到工作速度v時，； 則這個過程的速度變化量就等于手臂的工作速度；—啟動過程所用時間(s),—般為0.01?0.5(s),取為0.5s。當Fm=100(N),W=2000(N), =0.5m/s時，F(xiàn)q=100+2000X05=100+200=300(N)。q 10 0.53.1.2臂垂直伸縮運動驅(qū)動力的計算； 手臂作垂直運動時，除了要克服摩擦阻力Fm和慣性力Fg外。還要克服臂[ 部運動部件的重力，故其驅(qū)動力Fg可按下式計算：Fq=FmFg土W(N)； 式中，F(xiàn)m—各支承處的摩擦阻力(N)；: Fg—啟動過程中的慣性力(N)；| W—臂部運動部件的總重量(N)；| 土一上升時為正，下降時為負。| 當Fm=100N，F(xiàn)g=150N,W=2000N，上升時：| Fg=100+150+2000=2250(N)；| 當Fm=100N，F(xiàn)g=150N,W=2000N，下降時：Fg=100+150-2000=—1750(N)。3-1-3臂部回轉運動驅(qū)動力矩的計算| 臂部回轉運動驅(qū)動力矩應根據(jù)啟動時產(chǎn)生的慣性力矩與回轉部件支承處的| 摩擦力矩來計算。由于啟動過程一般不是等加速運動，故最大驅(qū)動力矩要比理論平均值大些，一般取平均值的1.3倍。故驅(qū)動力矩Tq可按下式計算。| Tq=1.3(Tm+Tg)(N?m)| 式中，Tm—各支承處的總摩擦阻力矩；| Tg—啟動時的慣性力矩，可按下式計算Tg=Jw/式中，J—手臂部件對其回轉軸線的轉動慣量；w—回轉臂的工作角速度；—回轉臂啟動時間。如果零件作為質(zhì)點，它對回轉軸線的轉動慣量為Ja=G2/g如果零件重心位置與回轉軸線不重合，則它對回轉軸線的轉動慣量為2Ja=J0+(G/g)式中，J—零件對其重心的轉動慣量；p-零件的重心位置到回轉軸線的距離；G一零件的重量；g—重力加速度(lOm/弓')rad當Tm=1500 ，p=400mm,w=605時有：Ja=Tg=Tq=_3XY?E4：-L5：0Y=Eli_SIm3.1.4偏重力矩的計算和升降立柱不卡死的條件3.1.4.1偏重力矩的計算各零部件的重量可根據(jù)其結構形狀、材料比重進行粗略計算，由于大多數(shù)零件采用對稱形狀的結構，其中心位置就在幾何截面的幾何中心上。根據(jù)靜力學原理，可求出手臂總重量的重心位置距回轉軸的距離L，其大小為：L； 則偏重力矩為Tp=WL: 式中，@—各零部件的重量；| 5—各零件的重心分別到回轉軸的距離；1 W—各零部件的總重量。Tp=3.1.4.2升降立柱不卡死的條件[ 手臂在總重量W的作用下，有一種順時針方向傾斜的力矩，而立柱支承| 導套有阻止手臂傾斜的力矩，顯然偏重力矩對升降運動的靈活性有很大影響。|如過偏重力矩過大，可能會使手臂立柱被卡死在導套內(nèi)而不能作升降運動，故| 必須根據(jù)偏重力矩的大小決定立柱導套的長短。根據(jù)升降立柱力的平衡條件得| 知：| N1=N2N]h=WL| 所以LWN1=N2=——h| 要使升降立柱在導套內(nèi)升降自由，臂部總重量W大于導套與立柱之間的摩擦力，即升降立柱不至卡死的條件為WFm1+Fm2=Fm總=2N1f=2LW^h| 化簡后得| h2fL| 式中，h—導套的長度；I f—導套與立柱之間的摩擦系數(shù)，f=