[PPT模板]第九章 空间机构及机器人机构简介.ppt

轮爬楼梯机器人 第九章 空间连杆机构及机器人机构 步行机器人的走行机构 3足步行机器人的走行机构 单足跳行机器人的走行机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 HIGH EDUCATION PRESS 第九章 空间连杆机构及机器人机构 第一节 空间连杆机构概述 第二节 空间连杆机构自由度的计算 第三节 机器人机构概述 《机械原理》 空间连杆机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 一、空间闭链连杆机构 三、特殊的空间运动 二、空间开链连杆机构 第一节 空间连杆机构概述 平面连杆机构 空间机构: 空间连杆机构 如空间凸轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮机构等 第九章 空间连杆机构及机器人机构 空间连杆机构 空间连杆机构特点 组成及表示方法 回忆 机器人机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 1.各构件的运动平面不再平行，作空间运动. 2.较少构件, 实现更为复杂的运动规律或运动轨迹 空间连杆机构特点 飞机起落架机构 万向联轴器机构 运动简图的绘制方法：与平面连杆机构相同 转动副的轴线互相平行 平面连杆机构 全转动副的 空间连杆机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 连接构件: 例 组成及表示方法 转动副、移动副、球面副、圆柱副以及螺旋副 表示方法:常用运动副的代号和数目表示机构类型 第九章 空间连杆机构及机器人机构 如图所示飞机起落架机构可用SPSR表示 第一个字母一般代表原动件与机架连接的运动副的代号，然后按顺序依次写出各运动副的代号 例题 一、空间闭链连杆机构 定义：各构件用运动副联接成的一个空间封闭系统分类：单环闭链机构和多环闭链机构 起落架机构 机构运动简图 第九章 空间连杆机构及机器人机构 单环闭链机构的运动副数p与活动构件数n之差为1，即p-n=1 第九章 空间连杆机构及机器人机构 单环闭链机构 两环闭链机构 缝纫机中的弯针机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 二、空间开链连杆机构 应用：机械手或机器人机构 典型的空间开链机构 第九章 空间连杆机构及机器人机构 PUMA机器人 仿生机械手 三、特殊的空间运动 平面机构代替空间机构1 开链机械手的弱点:刚度差 机构ABCD ? 一个机械手的抓取机构 ? 连杆曲线多样化? 复杂的运动轨迹 第九章 空间连杆机构及机器人机构 1.运动副的孔元素直径作大，构件厚度作薄些 2.运动副的轴元素直径作小，配合部分的轴作长 平面机构代替空间机构2 第九章 空间连杆机构及机器人机构 三、特殊的空间运动 第二节 空间连杆机构自由度的计算 一、空间闭链机构的自由度 第九章 空间连杆机构及机器人机构 二、空间开链机构的自由度 三、计算机构自由度应注意的事项 一、空间闭链机构的自由度 n个可动构件 ? 6n自由度 Ⅰ类运动副 5个约束 p1个Ⅰ类副 5p1个约束 Ⅱ类运动副 4个约束 p2个Ⅱ类副 4p2个约束 Ⅲ类运动副 3个约束 p3个Ⅲ类副 3p3个约束 Ⅳ类运动副 2个约束 p4个Ⅳ类副 2p4个约束 Ⅴ类运动副 1个约束 p5个Ⅴ类副 p5 个约束 第九章 空间连杆机构及机器人机构 机构自由度 = 各可动构件自由度之和 各类运动副提供的约束数目总和 单环闭链机构的自由度公式： 一、空间闭链机构的自由度 第九章 空间连杆机构及机器人机构 空间闭链机构自由度的公式: 例题 计算图所示R3C机构和SC2R机构的自由度。 第九章 空间连杆机构及机器人机构 解: 机构为单环闭链机构 含有一个转动副R，其自由度数为1 含有3个圆柱副C，其自由度数为6 第九章 空间连杆机构及机器人机构 机构为单环闭链机构 含有一个球面副S，其自由度数为3 含有1个圆柱副C，其自由度数为2 含有2个转动副R，其自由度数为2 解: 第九章 空间连杆机构及机器人机构 开链机构的自由度 = 开链机构的可动构件数目 = 运动副数目,即n = p 开链机构的自由度计算公式: 机构中各类运动副自由度数目之和 二、空间开链机构的自由度 第九章 空间连杆机构及机器人机构 例题 RPRC2R机械手 解： 计算机械手自由度时，一般不计腕部的自由度，该机械手为一个空间开链机构，由4个转动副、1个移动副和1个圆柱副组成。 第九章 空间连杆机构及机器人机构 计算图所示机械手机构的自由度 三、计算机构自由度应注意的事项 1. 公共约束 2. 消极自由度fp 3. 局部自由度ft 第九章 空间连杆机构及机器人机构 1.公共约束 表现形式: 常用m表示 开链机构 闭链机构 末杆拆开