第二章机器人机械系统总结.ppt

减速器 蜗轮蜗杆减速器 行星减速器 谐波减速器 摆线针轮减速机（机器人用） RV减速机 底座关节 汇交型手腕 应用最为广泛 关节传动机构 为什么一般情况下将减速机配置在关节传动链的最末端？ 减小细长轴（或套管）及有关传动齿轮的传递扭矩; 有利于减小输出轴转角误差(末端减速机对前端传动链的转角误差有均化作用) 转角误差的来源？ 1、细长轴扭转角 2、齿轮齿侧间隙造成的回差 关节传动机构 电机配置位置 对小负载机器人，5、6关节电机一般配置在小臂内部，5、6关节传动链之间有交叉耦合; 对大负载机器人，4、5、6关节电机一般配置在肘关节附近，4、5、6关节传动链之间有交叉耦合 关节传动机构 诱导运动 把某一杆件因另一杆件的被驱动而引起的运动，称作诱导运动。实质是因为传动链的交叉耦合 在进行机器人运动学计算时，必须考虑诱导运动。 关节传动机构 平衡机构 为什么大负载串联机器人需要平衡机构？ 串联机器人的肩关节和肘关节在正常工作角度范围内运动时，由于重力的作用，电机所受负载力矩往往偏向正值（或负值）一侧，另一侧的负载能力没有起到作用。如果给大臂、小臂加上平衡机构，相当于将电机所受负载力矩进行了数值上的平移，充分利用电机另一侧的负载能力。平衡机构的配置同时也减小了电机的选用型号，节约了成本。 关节传动机构 小臂平衡机构 一般选用配重来平衡 配重平衡的一个缺点是增大了关节转动惯量 关节传动机构 大臂平衡机构 一般选用弹簧、气压或液压来平衡 弹簧平衡不会增加关节转动惯量 关节传动机构 手部也叫做末端执行器，它是装在机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件，机器人手部的特点 (1) 手部与手腕相连处可拆卸。手部与手腕有机械接口，也可能有电、气、液接头，可以方便地拆卸和更换手部 (2) 手部是机器人末端执行器。它可以像人手那样具有手指，也可以是进行专业作业的工具，比如喷漆枪、焊接工具等 手抓（末端执行器） (3) 手部的通用性比较差。机器人手部通常是专用的装置，例如，一种手爪往往只能抓握一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近似的工件；一种工具只能执行一种作业任务 (4) 手部是一个独立的部件，是完成作业好坏以及作业柔性好坏的关键部件之一 具有复杂感知能力的智能化手爪的出现 工业机器人作业的灵活性和可靠性 手部的典型结构 手抓（末端执行器） 1、夹钳式夹钳式夹持机构夹持机构 手指：两指、多指； 手指：两指、多指； 平面、平面、V形 传动机构：回转、平移传动机构：回转、平移 驱动装置：气动、液动、驱动装置：气动、液动、电动、电磁电动、电磁支架 滑槽杠杆式手部 齿轮齿条式手部 斜楔杠杆式 手抓（末端执行器） 滑块杠杆式手部 移动型连杆式手部 齿轮齿条式手部 内涨斜块式手部 连杆杠杆式手部 手抓（末端执行器） 3、弹簧式弹簧式夹持机构 手抓（末端执行器） 2、拖持式拖持式夹持机构： 夹持机构： 适于抓取适于抓取重量大重量大的工件 4、吸附式吸附式抓取机构： 真空式真空式 负压式负压式 磁吸式吸盘磁吸式 气流负压 挤气负压 电磁吸盘结构 手抓（末端执行器） 滚动轴承座圈 钢板 齿轮 多孔钢板 双吸头吸盘 多吸头吸盘 吸取瓦楞板 双吸头吸盘 双吸头架式吸盘 多吸头板式吸盘 电磁式吸盘 气吸式吸盘 手抓（末端执行器） 5、柔性手 手抓（末端执行器） 6、灵巧手 手抓（末端执行器） THANK YOU 谐波减速器典型结构 1、六节左支架 2、深沟球轴承1 3、右压盖 4、波发生器轴及键 5、五节支撑 6、步进电机 7、五节右支架 8、右有机玻璃罩 9、齿型带传动组 10、深沟球轴承2 11、隔套1 12、隔套2 13、谐波减速器 14、深沟球轴承3 15、六节右支架 16、深沟球轴承4 17、左压盖 18、六节有机玻璃罩 19、五节左支架 摆线针轮减速机（机器人用） 结构 - 行星摆线针轮减速机全部传动装置 可分为三部分：输入部分、减速部 分、输出部分。 - 在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱 轴承，形成H机构，两个摆线轮的中 心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿轮相啮合，以组成少齿差内啮合减速机构，（为了减少摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。 减速原理 - 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为即有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向上转过一个齿差从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。 摆线针轮减速机（机器人用） 输入轴转动