機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第四章習(xí)題答案(關(guān)慧貞)(文件)
【正文】 設(shè)計(jì)要求：（1） 手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求。（3）盡量減小手臂重量和相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏重力矩，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷；減少運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)載荷與沖擊，提高手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度。2) 機(jī)座承受機(jī)器人全部重量和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度、剛度和承載能力。為此腕部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置多采用分離傳動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)器安置在手臂的后端。通用目的機(jī)器手手腕多配置3個(gè)自由度，某些動(dòng)作簡(jiǎn)單的專用工業(yè)機(jī)器人的手腕，根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，可減少其自由度數(shù)，甚至可以不設(shè)置手腕以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。對(duì)分離傳動(dòng)采用鏈、同步齒帶傳動(dòng)或傳動(dòng)軸。誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的存在使得對(duì)手腕的運(yùn)動(dòng)控制變得復(fù)雜。26. 在機(jī)械制造系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人的選擇與布局設(shè)計(jì)原則是什么？答：在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的選擇和系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮以下原則：（1）滿足作業(yè)技術(shù)參數(shù)要求；（2）性能價(jià)格比好；（3）滿足系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)拍要求；（4）單元的布局設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能緊湊，以減少對(duì)機(jī)器人工作空間的要求，減小制造系統(tǒng)的占地面積（或空間），縮短機(jī)器的運(yùn)動(dòng)路徑；（5）機(jī)器人與系統(tǒng)中的相聯(lián)接的裝備控制應(yīng)協(xié)調(diào)。AGV的虛擬軸運(yùn)動(dòng)是將AGV的實(shí)軸運(yùn)動(dòng)等效為虛擬軸運(yùn)動(dòng)，如2自由度的AGV只要用車體坐標(biāo)系虛擬軸運(yùn)動(dòng)v和ω描述就可以了。334。29. 了解工業(yè)機(jī)器人在柔性加工系統(tǒng)、裝配系統(tǒng)、焊接、噴漆及極限作業(yè)中的例子。AGV的各個(gè)運(yùn)動(dòng)是相對(duì)大地運(yùn)動(dòng)，屬于并聯(lián)運(yùn)動(dòng)形式，因此不能直接用它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)描述，需用虛擬軸運(yùn)動(dòng)表示。（2）應(yīng)盡可能使末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，重量輕，以減輕手臂的負(fù)荷。24. 手腕的誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的含義是什么？誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的存在對(duì)什么有影響？答：如圖434所示之手腕結(jié)構(gòu)。應(yīng)提高傳動(dòng)的剛度，應(yīng)盡量減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中由于間隙產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)回差。但增加手腕自由度，會(huì)使手腕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)控制加度加大。因此機(jī)座與手臂的聯(lián)接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動(dòng)間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。采用緩沖和限位裝置提高定位精度。（2）根據(jù)手臂所受載荷和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，合理選擇手臂截面形狀和高強(qiáng)度輕質(zhì)材料；如常采用空心的薄壁矩形框體或圓管以提高其抗彎剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，減輕自身的重量。液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)方式目前只在簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)型、重型工業(yè)機(jī)器人和噴漆機(jī)器人(在噴漆環(huán)境中，存在易爆可燃物質(zhì)；不允許使用電壓超過(guò)9V的電器)中，才考慮采用液壓驅(qū)動(dòng)方式。20. 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有哪些？如何選用？答：工業(yè)機(jī)器人常用的驅(qū)動(dòng)方式包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓、氣動(dòng)三種。同時(shí)，變形后柔輪短軸兩端的齒則與剛輪齒完全脫開，其余各處的齒，則視回轉(zhuǎn)方向不同分別處于“嚙入”或“嚙出”狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，嚙入?yún)^(qū)和嚙出區(qū)將隨著橢圓長(zhǎng)短軸相位的變化而依次變化。
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