机器人的结构.ppt

电磁式吸盘常见的另两种手部:滚动轴承座圈钢板齿轮多孔钢板第30页,共53页，星期六，2024年，5月气吸式吸盘常见的另两种手部: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第31页,共53页，星期六，2024年，5月其它手部:第32页,共53页，星期六，2024年，5月2.2.3工业机器人腕部结构腕部影响手部的姿态（方位）第33页,共53页，星期六，2024年，5月手腕的自由度1－手臂2－机械接口第34页,共53页，星期六，2024年，5月摆动液压马达驱动的手腕1－活塞2、4－油路3、7－进、排油孔5－定片6－动片第35页,共53页，星期六，2024年，5月压力油从手腕的右下部经管道3（两条）分别由进（排）油孔3和7进入（排出）液压马达，进入的压力油驱动动片6作正、反方向回转。当定片5与动片6侧面接触时，即停止回转。动片的最大回转角度由其接触位置决定。夹持器的夹持动作，则油经油路2进入的压力油驱动单作用液压缸的活塞1来完成。腕部回转运动的位置控制可采用机械挡块定位，用位置检测器检测。这种结构紧凑、体积小，但最大回转角度小于360°，这种结构只能实现一个腕部自由度。第36页,共53页，星期六，2024年，5月两自由度机械传动手腕1、2、3、12、13－轴承4、5－链轮6、7－链条8－手腕壳体9、11－圆锥齿轮10、14－轴15－机械接口法兰盘第37页,共53页，星期六，2024年，5月手腕的驱动电动机安装在大臂关节上，经谐波减速器用两级链传动将运动通过小臂关节传递到手腕轴10上的链轮4、5。链传动6将运动经链轮4、轴10和锥齿轮9、11带动轴14（其上装有机械接口法兰盘15）作回转运动（θ1），链传动7将运动经链轮5直接带动手腕壳体8实现上下俯仰摆动（β）。当链传动6和链轮4不动，使链传动7和链轮5单独转运时，由于轴10不动，转运的壳体8将迫使锥齿轮11作行星运动，齿轮11随壳体8作公转（上下俯仰），同时还绕轴14作一附加的自转运动（称为“诱导运动”，用θ2表示）。或齿轮9、11为正交锥齿轮传动，则θ2＝iβ，i为锥齿轮9、11的传动比。因此，链传动6、7同时驱动时，手腕的回转运动应是θ＝θ1±θ2，当链轮4的转向与β转向相同时用“－”，相反时用“＋”。第38页,共53页，星期六，2024年，5月三自由度机械传动手腕1、2、3、4、5、6、7、11、12、13、14、15－齿轮8－手爪9、10、16－壳体第39页,共53页，星期六，2024年，5月驱动手腕运动的三个电动机安装在手臂后端；减速后经传动轴将运动和力矩传动B、S、T三根轴（图中未表示），产生手爪回转、手腕偏摆和手腕俯仰三个运动。第40页,共53页，星期六，2024年，5月2.2.4工业机器人臂部结构臂部确定手部的位置第41页,共53页，星期六，2024年，5月液压驱动圆柱坐标型机器人手臂1－活塞杆2－液压缸3－手臂端部4－手臂支架5－导轨6－中间机座7、9－齿轮8－挡块10－行程开关11－回转液压缸第42页,共53页，星期六，2024年，5月图9-19所示为一具有手臂伸缩、回转和升降三个运动（自由度）的圆柱坐标型机器人手臂。手臂伸缩运动由液压缸2驱动，活塞杆1固定不动，采用燕尾型导轨5导向，刚度大，工作平稳。手臂回转运动采用摆动液压马达11驱动，摆动液压马达的输出轴上安装有行星齿轮9，固定齿圈（太阳轮）7与中间机座6固联，摆动液压马达固定在手臂支架4上。当摆动液压马达动片转动时，行星齿轮9绕自身轴线转动（自转）的同时，还带动手臂支架一起绕中间机座（即太阳轮）回转（公转）。第43页,共53页，星期六，2024年，5月GMFM－100型机器人手臂。其手臂的升降运动和伸缩运动都是采用双圆柱导轨导向和直流伺服电动机驱动滚珠丝杠来实现直线移动。手臂回转运动是由位于机器人底部的回转机座来实现的。球坐标型和关节型机器人都配置有实现回转运动的机座。GMFM－100型机器人手臂第44页,共53页，星期六，2024年，5月PUMA机器人手臂结构a)大臂驱动机构b)小臂驱动机构1、10－大臂2、3、5、6、8、9、14、15－齿轮4、13、16－偏心套7、11－驱动电动机12－驱动轴17－小臂18－机座第45页,共53页，星期六，2024年，5月PUMA机器人是直流伺服电动机驱动的六自由度关节型机器人。如图9-21所示，其大臂和小臂是用高强度铝合金材料制成的薄壁框形结构，其运动都是采用齿轮传动，传动刚性较大。驱动大臂的传动机构如图9-21a所示，大臂1的运动电动机7安置在