工业工业机器人2.pptx

第二章 工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;谐波齿轮;结构简单，体积、质量小； 传动比范围大； 运动精度高，承载能力大； 运动平稳，无冲击，噪声小； 齿侧间隙可以调整。;;;传动比范围大 i =31~171 运动精度高、回差小、刚度大、抗冲击能力强 体积小、结构紧凑 传动效率高;五自由度工业机器人;各关节运动的实现： 腕部的旋转： 电机M5→减速器R5→链轮副C5→锥齿轮副G5→旋转运动n5 腕部俯仰： 电机M4→减速器R4→链轮副C4→俯仰运动n4 肘关节摆动： 电机M3→两级同步带传动B3、B3′→减速器R3→肘关节摆动n3 肩关节的摆动： 电机M2→同步带传动B2→减速器R2→肩关节摆动n2 ;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;2.3 机身和臂部设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;工业机器人机械系统设计;　　为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的旋转运动。这便是腕部运动的三个自由度，分别称为手腕的回转R、手腕的俯仰P和手腕的摆动Y。 并不是所有的手腕都必须具备三个自由度，而是根据实际使用的工作性能要求来确定。;1.结构紧凑、重量轻； 2.动作灵活、平稳，定位精度高； 3.强度、刚度高； 4.合理连接结构，传感器和驱动装置的合理布局及安装等； 5.要适应工作环境的需要。 ;按自由度数目来分; SCARA 机器人操作机的手腕只有绕垂直轴的一个旋转自由度。手腕转动的目的在于调整装配件的方位。其传动系统设计使大、小臂??转动不影响末端执行器的水平方位，该方位的调整完全取决于腕转动的驱动电机，特别适合于电子线路板的插接等作业。 ;(2) 二自由度手腕 如图所示。二自由度手腕可以由一个R关节和一个B关节组成BR手腕(见图 (a))，也可以由两个B关节组成BB手腕(见图 (b))。但是, 不能由两个R关节组成RR手腕, 因为两个R共轴线, 所以退化了一个自由度, 实际只构成了单自由度手腕(见图 (c))。 ; 链轮5锥齿轮3相联，通过齿轮副带动末杆自转；链轮7与壳体10相联，使末杆摆动，从而形成两个自由度。;(3) 三自由度手腕;三个R关节组成的RRR手腕,它也可以实现手部RPY运动。;按驱动方式分类 ;2）远距离传动驱动手腕 ;远距离驱动的二 自由度BR手腕;轮系 驱动的二 自由度BR手腕;轮系 驱动的二 自由度BR手腕;2.5.1 手部的特点; 手部与手腕处有可拆卸的机械接口：根据夹持对象的不同，手部结构会有差异，通常一个机器人配有多个手部装置或工具，因此要求手部与手腕处的接头具有通用性和互换性。手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。;手部的技术要求：;2.5.2 手部的分类; 按手指运动形式，夹持型手爪可分为回转型手爪，平动/平移型手爪。;回转型手爪; 如图是一种有定位补偿功能的杠杆式夹持器。 这种夹持器的夹爪回转销轴可借助左右螺旋副平移其相对位置，所以通过调整螺旋可对不同直径的物件保持中心位置不变。;滑槽式手爪; 平动型手爪：当手爪夹紧和松开物体时，手指由平行四杆机构传动，作平动。故手爪的姿态不变。;; 磁吸式手部是利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁力来吸附工件的，其应用较广。磁吸式手部不会破坏被吸收表面质量。磁吸收式手部比气吸收式手部优越的方面是：有较大的单位面积吸力，对工件表面粗糙度及通孔、沟槽等无特殊要求。; 真空吸附式手部：是工业机器人常用的一种吸持工件的装置。具有结构简单、重量轻、使用方便可靠等优点。广泛应用于非金属材料（如板材、纸张、玻璃等物体）或不可有剩磁的材料的吸附。气吸式手部的另一个特点是对工件表面没有损伤，且对被吸持工件预定的位置精度要求不高。