工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 00:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 種問題，并且傳動精度和定位精度都很高，在傳動時靈敏和平穩(wěn)性很好，磨損小，使用壽命比較長。１． 活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu)２． 鏈傳動，皮帶傳動，繩傳動３． 鋼帶傳動三、臂部設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人臂部設(shè)計(jì)的基本要求：１．剛度高。為了防止臂部在運(yùn)動過程中產(chǎn)生過大的變形，手臂的截面形狀要合理選擇。工字形截面彎曲剛度一般比截面大；空心管的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度都比實(shí)心軸大得多，所以常用鋼管作臂桿及導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼作支撐板。２．導(dǎo)向性好。為防止手臂在直線運(yùn)動中，沿運(yùn)動軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，或設(shè)置導(dǎo)向裝置，或設(shè)計(jì)方形，花鍵等形式的臂桿。３．重量輕。為提高機(jī)器人的運(yùn)動速度，要盡量減小臂部運(yùn)動部分的重量，以減小整個手臂對回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。４．運(yùn)動平穩(wěn)定位精度高。除了臂部設(shè)計(jì)上要求力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕外，同時要采用一定形式的緩沖措施。常用的臂部結(jié)構(gòu)有：1．手部直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)；機(jī)器人手臂的伸縮，橫向移動均屬于直線運(yùn)動。實(shí)現(xiàn)手臂往復(fù)直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)形式比較多，常用的有活塞油（氣）缸，齒輪齒條機(jī)構(gòu)，絲杠螺母機(jī)構(gòu)以及連桿機(jī)構(gòu)等。由于活塞（氣）缸的體積小，重量輕，因而在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的比較多。２． 手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)形式是多樣的，常用的有葉片式回轉(zhuǎn)缸，齒輪傳動機(jī)構(gòu)，鏈輪傳動機(jī)構(gòu)，活塞缸和連桿機(jī)構(gòu)等。 一類新穎的致動設(shè)備(例如致動器、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)等)正在步入商業(yè)化。它們基于在受到電刺激時會改變形狀的聚合物。 數(shù)十年前，構(gòu)建致動器或者致動設(shè)備的工程師就已經(jīng)為肌肉找到了一種人造替代物。作為對神經(jīng)刺激的響應(yīng)，肌肉只須改變長度就能夠準(zhǔn)確地控制其施加的力量，例如眨眼睛或舉起杠鈴。同時，肌肉還表現(xiàn)出比例恒定的屬性：對于各種尺寸大小的肌肉，其機(jī)理都一樣，相同的肌肉組織既可以給昆蟲、也能夠?yàn)榇笙筚x予力量。因此，對于難以制作電動馬達(dá)的驅(qū)動設(shè)備，某種類似肌肉的東西也許會有用武之地。 EPAs號稱要成為未來的人造肌肉。研究人員已經(jīng)在雄心勃勃地工作，希望能夠?yàn)樵S多當(dāng)代的技術(shù)尋找基于EPA的可選方案，而且不害怕將他們的發(fā)明物與自然物競爭。幾年前，有幾個人，包括來自美國加州帕薩迪納噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)的高級科學(xué)家Yoseph BarCohen，向電活化聚合物研究團(tuán)體發(fā)起了一項(xiàng)挑戰(zhàn)，以激發(fā)人們對該領(lǐng)域的興趣：展開一項(xiàng)競賽，看誰能夠最先制造出EAP驅(qū)動的機(jī)器人手臂，而且必須在與人的手臂的一對一掰手腕比賽中取勝?！ ≡趬弘姴牧现?，機(jī)械應(yīng)力可導(dǎo)致晶體電極化，而且反之亦然。用電流刺激這種材料將使其變形；通過改變其形狀可以產(chǎn)生電。 塑料對電的反應(yīng) 響應(yīng)電流而改變形狀的聚合物可分為兩類：離子型和電子型，其優(yōu)勢和劣勢正好互補(bǔ)。 離子型EAPs(包括離子聚合物凝膠體、離子性高分子如金屬復(fù)合材料、導(dǎo)電性高分子以及碳納米管)是在電化學(xué)的基礎(chǔ)上工作——即正負(fù)離子的移 動和擴(kuò)散。它們可以直接用電池帶動，因?yàn)榧幢阋粋€個位(singledigit)電壓也能夠使它們大幅度彎曲。不足之處在于，離子型EAPs通常必須是濕的，因此應(yīng)當(dāng)密封在撓性薄層中。許多離子型EAPs的另一個主要缺陷在于只要電流接通，該材料就會一直運(yùn)動，如果電壓超過一定值，將會產(chǎn)生電解，從而給材料造成無法修復(fù)的損壞。
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