最新工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-07-27 03:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 決這種問題，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構２． 鏈傳動，皮帶傳動，繩傳動３． 鋼帶傳動三、臂部設計工業(yè)機器人臂部設計的基本要求：１．剛度高。為了防止臂部在運動過程中產(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剛度都比實心軸大得多，所以常用鋼管作臂桿及導向桿，用工字鋼和槽鋼作支撐板。２．導向性好。為防止手臂在直線運動中，沿運動軸線發(fā)生相對轉動，或設置導向裝置，或設計方形，花鍵等形式的臂桿。３．重量輕。為提高機器人的運動速度，要盡量減小臂部運動部分的重量，以減小整個手臂對回轉軸的轉動慣量。４．運動平穩(wěn)定位精度高。除了臂部設計上要求力求結構緊湊，重量輕外，同時要采用一定形式的緩沖措施。常用的臂部結構有：1．手部直線運動機構；機器人手臂的伸縮，橫向移動均屬于直線運動。實現(xiàn)手臂往復直線運動的機構形式比較多，常用的有活塞油（氣）缸，齒輪齒條機構，絲杠螺母機構以及連桿機構等。由于活塞（氣）缸的體積小，重量輕，因而在機器人結構中應用的比較多。２． 手臂回轉運動機構實現(xiàn)機器人手臂回轉運動的機構形式是多樣的，常用的有葉片式回轉缸，齒輪傳動機構，鏈輪傳動機構，活塞缸和連桿機構等。 一類新穎的致動設備(例如致動器、發(fā)動機、發(fā)電機等)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，構建致動器或者致動設備的工程師就已經(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，肌肉只須改變長度就能夠準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，其機理都一樣，相同的肌肉組織既可以給昆蟲、也能夠為大象賦予力量。因此，對于難以制作電動馬達的驅(qū)動設備，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，希望能夠為許多當代的技術尋找基于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實驗室(JPL)的高級科學家Yoseph BarCohen，向電活化聚合物研究團體發(fā)起了一項挑戰(zhàn)，以激發(fā)人們對該領域的興趣：展開一項競賽，看誰能夠最先制造出EAP驅(qū)動的機器人手臂，而且必須在與人的手臂的一對一掰手腕比賽中取勝。 在壓電材料中，機械應力可導致晶體電極化，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 響應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。 離子型EAPs(包括離子聚合物凝膠體、離子性高分子如金屬復合材料、導電性高分子以及碳納米管)是在電化學的基礎上工作——即正負離子的移 動和擴散。它們可以直接用電池帶動，因為即便一個個位(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，因此應當密封在撓性薄層中。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的損
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