第2章-工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)課件

第2章工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》1.熟悉工業(yè)機(jī)器人的常見技術(shù)指標(biāo)2.掌握工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及各部分的功能3.正確分析工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)路線第2章工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用1目錄頁P(yáng)AGEOFCONTENT2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.2工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.3工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.4工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.5工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)目錄頁P(yáng)AGEOFCONTENT2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)2第2章--工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)ppt課件3工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)身是直接連接、支承和傳動(dòng)手臂及行走機(jī)構(gòu)的部件。它是由臂部運(yùn)動(dòng)（升降、平移、回轉(zhuǎn)和俯仰）機(jī)構(gòu)及有關(guān)的導(dǎo)向裝置、支撐件等組成。1．回轉(zhuǎn)與升降型機(jī)身結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)與升降型機(jī)身結(jié)構(gòu)主要由實(shí)現(xiàn)臂部的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)組成。工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)身是直接連接、支承和傳動(dòng)4工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.12．回轉(zhuǎn)與俯仰型機(jī)身機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)與俯仰型機(jī)器人的機(jī)身主要由實(shí)現(xiàn)手臂左右回轉(zhuǎn)和上下俯仰運(yùn)動(dòng)的部件組成，它用手臂的俯仰運(yùn)動(dòng)部件代替手臂的升降運(yùn)動(dòng)部件。手臂俯仰驅(qū)動(dòng)缸安置示意圖工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.12．回轉(zhuǎn)與俯仰型機(jī)身機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)與俯仰型5工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.13．直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)直移型機(jī)器人多為懸掛式的，其機(jī)身實(shí)際上就是懸掛手臂的橫梁。為使手臂能沿橫梁平移，除了要有驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外，導(dǎo)軌是一個(gè)重要的構(gòu)件。4．類人機(jī)器人型機(jī)身結(jié)構(gòu)類人機(jī)器人的機(jī)身上除裝有驅(qū)動(dòng)臂部的運(yùn)動(dòng)裝置外，還應(yīng)裝有驅(qū)動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)的裝置和腰部關(guān)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.13．直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)直移型機(jī)器人多為懸6工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.17工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.1沒有手臂的雙足機(jī)器人Cassie工業(yè)機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)2.1沒有手臂的雙足機(jī)器人Cassie8工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2手臂部件（簡(jiǎn)稱臂部）是機(jī)器人的主要執(zhí)行部件，它的作用是支撐腕部和手部，并帶動(dòng)它們?cè)诳臻g運(yùn)動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人腕部的空間位置及其工作空間都與臂部的運(yùn)動(dòng)和臂部的參數(shù)有關(guān)。一、機(jī)器人臂部的組成機(jī)器人的手臂主要包括臂桿以及與其伸縮、屈伸或自轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)有關(guān)的構(gòu)件，如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、導(dǎo)向定位裝置、支撐聯(lián)接和位置檢測(cè)元件等。根據(jù)臂部的運(yùn)動(dòng)和布局、驅(qū)動(dòng)方式、傳動(dòng)和導(dǎo)向裝置的不同可分為：伸縮型臂部結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)伸縮型臂部結(jié)構(gòu)，屈伸型臂部結(jié)構(gòu)，其他專用的機(jī)械傳動(dòng)臂部結(jié)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2手臂部件（簡(jiǎn)稱臂部）是機(jī)器人的主要執(zhí)9工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置機(jī)身和臂部的配置形式基本上反映了機(jī)器人的總體布局。1．橫梁式配置機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式，用于懸掛手臂部件通常分為單臂懸掛式和雙臂懸掛式兩種。具有占地面積小、能有效利用空間、動(dòng)作簡(jiǎn)單直觀等優(yōu)點(diǎn)。a）單臂懸掛式b）雙臂懸掛式工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置機(jī)身和臂部10工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置2．立柱式配置立柱式機(jī)器人多采用回轉(zhuǎn)型、俯仰型或屈伸型的運(yùn)動(dòng)型式，是一種常見的配置形式。通常分為單臂式和雙臂式兩種。具有占地面積小而工作范圍大的特點(diǎn)。a）單臂式

b）雙臂式工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置2．立柱式11工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置3．機(jī)座式配置機(jī)身設(shè)計(jì)成機(jī)座式，這種機(jī)器人可以是獨(dú)立的、自成系統(tǒng)的完整裝置，可以隨意安放和搬動(dòng)。a）單臂回轉(zhuǎn)式

b）雙臂回轉(zhuǎn)式

c）多臂回轉(zhuǎn)式工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置3．機(jī)座式12工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置4．屈伸式配置屈伸式機(jī)器人的臂部由大小臂組成，大小臂間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為屈伸臂。a）平面屈伸式b）立體屈伸式工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2二、機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置4．屈伸式13工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)機(jī)器人的手臂由大臂、小臂（或多臂）構(gòu)成。1．手臂直線運(yùn)動(dòng)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—行走車輪7—導(dǎo)軌8—支座機(jī)器人手臂的伸縮、升降及橫向（或縱向）移動(dòng)均屬于直線運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)手臂往復(fù)直線活塞和連桿機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式較多。工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)機(jī)器人的手臂由大臂14工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)2．臂部俯仰機(jī)構(gòu)1—手部2—夾緊缸3—升降缸4—小臂5、7—擺動(dòng)氣缸6—大臂8—立柱機(jī)器人手臂的俯仰運(yùn)動(dòng)一般采用活塞（氣）缸與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來實(shí)現(xiàn)。鉸接活塞缸實(shí)現(xiàn)手臂俯仰運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)2．臂部俯仰機(jī)構(gòu)115工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)3．臂部回轉(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動(dòng)馬達(dá)-錐齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)2.2三、機(jī)器人臂部機(jī)構(gòu)3．臂部回轉(zhuǎn)與升降16工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3腕部是聯(lián)接手臂和手部的結(jié)構(gòu)部件，它的主要作用是確定手部的作業(yè)方向。因此它具有獨(dú)立的自由度，以滿足機(jī)器人手部完成復(fù)雜的姿態(tài)調(diào)整。要確定手部的作業(yè)方向，一般需要三個(gè)自由度，這三個(gè)回轉(zhuǎn)方向?yàn)椋罕坜D(zhuǎn)：指腕部繞小臂軸線方向的旋轉(zhuǎn)，也稱作腕部旋轉(zhuǎn)；腕擺：指手部繞垂直小臂軸線方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，腕擺分為俯仰和偏轉(zhuǎn)，其中同時(shí)具有俯仰和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱作雙腕擺；手轉(zhuǎn)：指手部繞自身的軸線方向旋轉(zhuǎn)。工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3腕部是聯(lián)接手臂和手部的結(jié)構(gòu)部件，它的17工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3腕部的結(jié)構(gòu)多為上述三個(gè)回轉(zhuǎn)方式的組合，組合的方式可以有多種形式，常用的腕部組合方式有臂轉(zhuǎn)—腕擺—手轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，臂轉(zhuǎn)—雙腕擺—手轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)等。腕部關(guān)節(jié)配置圖a）臂轉(zhuǎn)、腕擺、手轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)b）臂轉(zhuǎn)、雙腕擺、手轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3腕部的結(jié)構(gòu)多為上述三個(gè)回轉(zhuǎn)方式的組合18工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)a）臂轉(zhuǎn)R手腕b）俯仰B手腕c）偏轉(zhuǎn)B手腕

d）T手腕1．手腕的分類（1）單自由度手腕R關(guān)節(jié)：組成轉(zhuǎn)動(dòng)副關(guān)節(jié)的兩個(gè)構(gòu)件自身幾何回轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)軸線重合，多數(shù)情況下，手腕的關(guān)節(jié)軸線與手臂的縱軸線共線。B關(guān)節(jié):組成轉(zhuǎn)動(dòng)副關(guān)節(jié)的兩個(gè)構(gòu)件自身幾何回轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)軸線垂直，多數(shù)情況下，關(guān)節(jié)軸線與手臂及手的軸線相互垂直。工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)a）臂轉(zhuǎn)R手19工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)二自由度手腕a）BR手腕b）BB手腕c）RR手腕1．手腕的分類（2）二自由度手腕工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)二自由度手腕20工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)1．手腕的分類（3）3自由度手腕工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)1．手腕的分21工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典型結(jié)構(gòu)（1）單自由度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)油缸直接驅(qū)動(dòng)的單自由度腕部結(jié)構(gòu)1-回轉(zhuǎn)油缸2-定片3-腕回轉(zhuǎn)軸4-動(dòng)片5-手腕工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典22工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典型結(jié)構(gòu)（2）雙自由度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)手腕工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典23工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典型結(jié)構(gòu)（3）三自由度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)手腕KUKAIR-662/100型機(jī)器人手腕傳動(dòng)圖工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3一、機(jī)器人手腕的典型結(jié)構(gòu)2．手腕的典24工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3二、柔順手腕結(jié)構(gòu)柔順手腕是順應(yīng)現(xiàn)代機(jī)器人裝配作業(yè)產(chǎn)生的一項(xiàng)技術(shù)，它主要被應(yīng)用于機(jī)器人軸孔裝配作業(yè)中。柔順手腕可主動(dòng)或被動(dòng)的調(diào)整裝配體之間的相對(duì)位姿，補(bǔ)償裝配誤差，以順利完成裝配作業(yè)。移動(dòng)擺動(dòng)柔順手腕

柔順手腕動(dòng)作過程工業(yè)機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)2.3二、柔順手腕結(jié)構(gòu)柔順手腕是順應(yīng)現(xiàn)代機(jī)25工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4一、工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)手部是裝在機(jī)器人手腕末端法蘭上直接抓握工件或執(zhí)行作業(yè)的部件。機(jī)器人的手部也叫末端執(zhí)行器，它分為兩類：手部和專用操作器。1．手部與手腕相連處可拆卸根據(jù)夾持對(duì)象的不同，手部結(jié)構(gòu)會(huì)有差異，通常一個(gè)機(jī)器人配有多個(gè)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。2．手部是機(jī)器人末端操作器可以是類人的手爪，也可以是進(jìn)行專業(yè)作業(yè)的工具，比如裝在機(jī)器人手腕上的噴槍、焊槍等。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4一、工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)手部是裝在機(jī)26工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4一、工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)3．手部的通用性比較差機(jī)器人手部通常是專用的裝置，比如：一種手爪往往只能抓握一種或幾種在形狀、尺寸、重量等方面相近似的工件；一種工具只能執(zhí)行一種作業(yè)任務(wù)。4．手部是一個(gè)獨(dú)立的部件假如把手腕歸屬于手臂，那么機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的三大件就是機(jī)身、手臂和手部。手部對(duì)于整個(gè)工業(yè)機(jī)器人來說是完成作業(yè)好壞、作業(yè)柔性好壞的關(guān)鍵部件之一。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4一、工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)3．手部的通27工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類1．按用途分類（1）手爪手爪具有一定的通用性，它的主要功能是：抓住工件—握持工件—釋放工件。（2）專用操作器專用操作器也稱作工具，是進(jìn)行某種作業(yè)的專用工具，如機(jī)器人涂裝用噴槍、機(jī)器人焊接用焊槍等。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類1．按用途分28工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類2．按夾持方式分類手部按照夾持方式劃分，可以分為外夾式、內(nèi)撐式和內(nèi)外夾持式三類。3．按工作原理分類（1）夾持類手部，通常又叫機(jī)械手爪，分靠摩擦力夾持和吊鉤承重兩種。（2）吸附類手部：吸附類手部有磁力類吸盤和真空（氣吸）類吸盤兩種。磁力類吸盤主要是磁力吸盤，有電磁吸盤和永磁吸盤兩種。真空類吸盤主要是真空式吸盤，根據(jù)形成真空的原理可分為真空吸盤、流負(fù)壓吸盤和擠氣負(fù)壓吸盤三種。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類2．按夾持方29工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.430工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類4．按手指或吸盤數(shù)目分類按手指數(shù)目可分為二指手爪及多指手爪。三指手

多關(guān)節(jié)柔性手指手爪工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類4．按手指或31工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類5.按智能化分類按手部的智能化劃分，可以分為普通式手爪和智能化手爪兩類。普通式手爪不具備傳感器。智能化手爪具備一種或多種傳感器，如力傳感器、觸覺傳感器及滑覺傳感器等，手爪與傳感器集成成為智能化手爪。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4二、工業(yè)機(jī)器人手部的分類5.按智能化32工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式手部由手指（手爪）和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及連接與支承元件組成，能通過手爪的開閉動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的夾持。夾鉗式手部的組成1-手指2-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3-驅(qū)動(dòng)裝置4-支架5-工件工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式33工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式手部（1）手指夾鉗式手的指端a)V形指b)平面指c)尖指d)特形指手指是直接與工件接觸的部件。手部松開和夾緊工件，就是通過手指的張開與閉合來實(shí)現(xiàn)的。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式34工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式手部（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是向手指?jìng)鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)夾緊和松開動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。根據(jù)手指開合的動(dòng)作特點(diǎn)分為回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型又分為一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)和多支點(diǎn)回轉(zhuǎn)。根據(jù)手爪夾緊是擺動(dòng)還是平動(dòng)，又可分為擺動(dòng)回轉(zhuǎn)型和平動(dòng)回轉(zhuǎn)型。1）回轉(zhuǎn)型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)a)斜楔杠桿式b)滑槽式杠桿回轉(zhuǎn)型c)雙支點(diǎn)連接杠桿式d)齒條齒輪杠桿式a)1-殼體2-斜楔驅(qū)動(dòng)桿3-滾子4-圓柱銷5-拉簧6-鉸銷7-手指8-工件b)1-驅(qū)動(dòng)桿2-圓柱銷3-鉸銷4-手指5-V形指6-工件c)1-殼體2-驅(qū)動(dòng)桿3-鉸銷4-連桿5、7-圓柱銷6-手指8-V形指9-工件d)1-殼體2-驅(qū)動(dòng)桿3-小軸4-扇齒輪5-手指6-V形指7-工件工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式35工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4b

滑槽杠桿式抓取機(jī)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4b滑槽杠桿式抓取機(jī)構(gòu)36工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4c雙支點(diǎn)連接杠桿式工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4c雙支點(diǎn)連接杠桿式37工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式手部（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：平移型夾鉗式手部是通過手指的指面作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)張開或閉合動(dòng)作的，常用于夾持具有平行平面的工件（如箱體等）。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，可分平面平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)和直線往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種類型。2）平移型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)平移型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)a）平面平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)b）直線往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)1-驅(qū)動(dòng)器2-驅(qū)動(dòng)元件3-主動(dòng)搖桿4-從動(dòng)搖桿5-手指工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部1．夾鉗式38工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4平面平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4平面平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)39工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部2．鉤托式手部它的主要特征是不靠夾緊力來夾持工件，而是利用手指對(duì)工件鉤、托、捧等動(dòng)作來托持工件。鉤托式手部a)無驅(qū)動(dòng)裝置b)有驅(qū)動(dòng)裝置1-齒條2-齒輪3-手指4-銷子5-液壓缸6、7-杠桿手指工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部2．鉤托式40工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部3．彈簧式手部彈簧式手部靠彈簧力的作用將工件夾緊，手部不需要專用的驅(qū)動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它的使用特點(diǎn)是工件進(jìn)入手指和從手指中取下工件都是強(qiáng)制進(jìn)行的。由于彈簧力有限，故只適于夾持輕小工件。彈簧式手部1-工件2-套筒3-彈簧片4-扭簧5-銷釘6-螺母7-螺釘工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4三、工業(yè)機(jī)器人的夾持式手部3．彈簧式41工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附式手部由吸盤、吸盤架及進(jìn)排氣系統(tǒng)組成，利用吸盤內(nèi)的壓力和大氣壓之間的壓力差而工作。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、使用方便可靠、對(duì)工件表面沒有損傷、吸附力分布均勻等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于非金屬材料或不可有剩磁的材料的吸附。但要求物體表面較平整光滑，無孔無凹槽，冷搬運(yùn)環(huán)境。按形成壓力差的原理，可分為真空吸附、氣流負(fù)壓氣吸附、擠壓排氣式等3種。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附42工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附式手部1）真空吸附取料手取料時(shí)，碟形橡膠吸盤與物體表面接觸，橡膠吸盤在邊緣既起到密封作用，又起到緩沖作用，然后真空抽氣，吸盤內(nèi)腔形成真空，吸取物料。放料時(shí)，管路接通大氣，失去真空，物體放下。為避免在取、放料時(shí)產(chǎn)生撞擊，有的還在支承桿上配有彈簧緩沖。1-橡膠吸盤2-固定環(huán)3-墊片4-支撐桿5-基板6-螺母工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附43工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附式手部2）氣流負(fù)壓吸附取料手氣流負(fù)壓吸附取料手是利用流體力學(xué)的原理，當(dāng)需要取物時(shí)，壓縮空氣高速流經(jīng)噴嘴5時(shí)，其出口處的氣壓低于吸盤腔內(nèi)的氣壓，于是腔內(nèi)的氣體被高速氣流帶走而形成負(fù)壓，完成取物動(dòng)作；當(dāng)需要釋放時(shí)，切斷壓縮空氣即可。b）1-橡膠吸盤2-心套3-通氣螺釘4-支撐桿5-噴嘴6-噴嘴套工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附44工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附式手部2）氣流負(fù)壓吸附取料手利用負(fù)壓吸附取料的還有球形取料手，它的握持部件是一個(gè)填充了研磨咖啡粉的氣球。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附45工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附式手部3）擠壓排氣式取料手取料時(shí)吸盤壓緊物體，橡膠吸盤變形，擠出腔內(nèi)多余的空氣，取料手上升，靠橡膠吸盤的恢復(fù)力形成負(fù)壓，將物體吸??；釋放時(shí)，壓下拉桿3，使吸盤腔與大氣相連通而失去負(fù)壓。c）1-橡膠吸盤2-彈簧3-拉桿工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部1．氣吸附46工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部2．磁吸附式手部磁吸附式手部是利用永久磁鐵或電磁鐵通電后產(chǎn)生的電磁吸力取料，因此只能對(duì)鐵磁物體起作用；另外，對(duì)某些不允許有剩磁的零件要禁止使用。所以，磁吸附式取料手的使用有一定的局限性。電磁工作原理1-線圈2-鐵芯3-銜鐵工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4四、工業(yè)機(jī)器人的吸附式手部2．磁吸附47工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4五、仿生多指靈巧手1．柔性手手指?jìng)鲃?dòng)部分由牽引鋼絲繩及摩擦滾輪組成，每個(gè)手指由兩根鋼絲繩牽引，一側(cè)為握緊，另一側(cè)為放松。工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4五、仿生多指靈巧手1．柔性手手指?jìng)鲃?dòng)48工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4五、仿生多指靈巧手2．多指靈巧手手指?jìng)鲃?dòng)部分由牽引鋼絲繩及摩擦滾輪組成，每個(gè)手指由兩根鋼絲繩牽引，一側(cè)為握緊，另一側(cè)為放多指靈巧手有多個(gè)手指，每個(gè)手指有3個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，每一個(gè)關(guān)節(jié)的自由度都是獨(dú)立控制的。因此，幾乎人手指能完成的各種復(fù)雜動(dòng)作它都能模仿，諸如擰螺釘、彈鋼琴、作禮儀手勢(shì)等動(dòng)作松。多指靈巧手工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)2.4五、仿生多指靈巧手2．多指靈巧手手指49工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置1．液壓驅(qū)動(dòng)裝置液壓驅(qū)動(dòng)裝置輸出力矩大，可省去減速裝置，直接與被驅(qū)動(dòng)的桿件相連，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，但是響應(yīng)較慢，驅(qū)動(dòng)精度不高。需要增設(shè)液壓源，易產(chǎn)生液體泄漏，不適合高、低溫場(chǎng)合。故液壓驅(qū)動(dòng)目前多用于特大功率的機(jī)器人系統(tǒng)。2．氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置氣壓驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清潔，動(dòng)作靈敏，具有緩沖作用，但與液壓驅(qū)動(dòng)裝置相比，輸出力矩較小，剛度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于精度不高的點(diǎn)位控制機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置1．液壓驅(qū)動(dòng)裝置液壓驅(qū)50工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置3．電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的能源簡(jiǎn)單，速度變化范圍，效率高，速度和位置精度都很高。但它們多與減速裝置相連，直接驅(qū)動(dòng)比較困難，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置又可分為直流（DC）、交流（AC）伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置ａ)直流有刷電機(jī)

ｂ)盤式直流無刷電機(jī)

ｃ)步進(jìn)電機(jī)

ｄ)伺服電機(jī)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置3．電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)驅(qū)51工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置52工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置53工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置54工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5一、驅(qū)動(dòng)裝置55工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）齒輪齒條裝置工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）56工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）滾珠絲杠滾珠絲杠的摩擦力很小且運(yùn)動(dòng)響應(yīng)速度快。傳動(dòng)效率高，消除了低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的爬行現(xiàn)象。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）57工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）液壓傳動(dòng)（4）同步帶滑臺(tái)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1．直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）58工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）輪系輪系是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它不但可以傳遞運(yùn)動(dòng)角位移和角速度，而且可以傳遞力和力矩。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）59工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）同步齒形帶工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）60工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）諧波減速器諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由剛性齒輪、諧波發(fā)生器和柔性齒輪三個(gè)主要零件組成。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）61工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）諧波減速器工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）62工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（4）RV減速器相比于諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。同時(shí)，RV減速機(jī)較機(jī)器人中常用的諧波傳動(dòng)具有高得多的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2．旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（4）63工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)2.5二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3．工業(yè)機(jī)器人的制動(dòng)器許多機(jī)器人的機(jī)械臂都需要在各關(guān)節(jié)處安裝制動(dòng)器