典型机器人结构示例.ppt

主要组成： 主要由电磁铁、磁性活动压块、锥形块，弹簧、定位板等构成。 工作原理： 当手臂切断电源时，弹簧1把活动压块6紧压锥形块4，而锥形块4与轴5固联，由于摩擦，轴5被锁住。当手臂电源接通时，电磁铁8通电产生磁力，把活动压块6吸向电磁铁，与锥形铁4脱开，轴5便能自由转动。 * 应用： 为了保证手臂操作过程的安全可靠，PUMA—262机器人在关节1、2、3电机轴上各装有一个电磁制动闸。当给闸起作用时，使手臂保持原有的姿态。 * * PT-600型机器人是五自由度关节型弧焊机器人。采用直流伺服电机驱动、微机控制，结构紧凑，工作范围大，不仅用于弧焊作业，还可用于搬运和装配作业。 * * * * * * * * 分析腰部的结构特点、工作原理及采用的轴承特点； 分析大臂的结构特点； 分析小臂的结构特点； 画出手腕的机械传动链，分析手腕存在的运动，并分析其结构。 * 肩关节运动即是大臂绕固定于立柱的水平轴的旋转运动。 运动传动链： 关节电机2→联轴器→伞齿轮Z5/Z6→直齿轮Z7/Z8→直齿轮Z9/Z10→直齿轮Z10与立柱固联→直齿轮Z10不能旋转→小齿轮Z9自转又公转→带动大臂绕立柱水平轴旋转→实现肩转 * 结构特点： 在俯视图和A—A示图中，后壳盖9与立柱空心轴31螺纹联接，空心轴10与后壳盖9螺纹联接，空心轴10固定不动。 齿轮17与后壳盖9螺纹联接，齿轮17固定不动，当小齿轮16与之啮合时，只能是自转又公转，由于轴14支承在大臂上，带动大臂绕水平轴10旋转，实现肩关节的旋转运动。 * * * * * 肘关节的运动主要是小臂绕大臂的旋转运动。 运动传动链： 关节电机3→联轴器→联轴器→伞齿轮Z11/Z12→直齿轮Z13/Z14→直齿轮Z15/Z16→齿轮Z16与小臂骨架固联→带动小臂旋转 结构特点： 齿轮与小臂骨架固联，齿轮的旋转运动直接带动小臂，完成肘关节的旋转运动。 * * * * * 小臂 固联于大臂骨架 * 运动传动链： 关节电机5→联轴器→直齿轮Z21/Z22→伞齿轮Z17/Z18→齿轮18与手腕活动部分固联→与手爪连接部分与手腕活动部分固联→带动手腕活动部分连同手爪连接部分旋转运动→完成俯仰运动 结构特点： 当进行俯仰运动时，有附加的手部回转运动，其实现过程如下： 当手腕部分俯仰而无其它的运动时→回转电机6不动→齿轮Z27不动→俯仰运动时齿轮Z28的传动轴由于安装在手腕活动部分也要绕轴线θ5旋转→齿轮Z28自转→向后传递→手腕有附加回转运动 * 俯仰运动 偏转运动 * * 运动传动链： 关节电机6→联轴器→伞齿轮Z25/Z26→伞齿轮Z27/Z28→直齿轮Z29/Z30→手腕实现回转运动 结构特点： 图中所示的方向与偏转运动的方向相同，这是一个特殊的时刻。当手腕俯仰至与手爪连接部分向上时，便成为手部的回转运动。 * 俯仰运动 偏转运动 回转运动 * * 运动传动链： 关节电机4→直齿轮Z17/Z18→联轴器→联轴器→直齿轮Z19/Z20→直齿轮Z20与手腕固定部分相连→带动手腕固定部分连同手腕活动部分及手腕回转部分一同旋转实现偏转运动。 结构特点： 手腕完成偏转运动时有两个附加运动，一个是手腕的回转运动，一个是手腕的俯仰运动。 * 附加回转运动： 手腕实现偏转运动→带动手腕活动部分偏转→齿轮Z27、Z26的轴支承在手腕活动部分并随手腕活动部分偏转（θ4）→关节电机6不动→齿轮Z25不动→齿轮Z27、Z26绕θ4公转又自转→传至齿轮Z30→手腕有附加回转运动 附加俯仰运动： 手腕实现偏转运动→带动手腕活动部分偏转→齿轮Z18与手腕活动部分固联并随手腕活动部分偏转（θ4）→关节电机5不动→齿轮Z17不动→齿轮Z18绕θ4公转又自转→手腕有附加俯仰运动 * 俯仰运动 偏转运动 回转运动 * * * 主要问题： 1、机器人的主要构成。 2、分析存在的主要运动。机器人的类型。 3、各机器人主体部分的传动路线及传动特点。 4、当机器人手腕处于什么位置时，三个运动退化为两个运动。 * * * * * * 结构特点： 属于小型联轴器，是将一段管子的中部加工出螺旋槽，即成为弹性管联轴器。管子的材料主要为各类铜合金或不锈钢等具有较高弹性、疲劳强度和塑性好的材料。 联轴器中段的螺旋槽，使其在轴向、周向都有较大的柔性，能朝任何方向弯曲。能补偿两轴不同轴的偏斜及轴向长度的偏差。还能起到缓和冲击、衰减振动的作用。 * 安装： 弹性管的两端为夹紧轴的结构，有两个螺钉，一个用来顶紧轴，防止轴相对转动；另一个用来锁紧，防止轴的轴向松动。 使用： PUMA—262机器人转轴的连接上，便使用着这种联轴器。 * * * 本讲主要介绍美国Unimation公司的产品：PUMA—262型关节式通用机器人。 * * PU