機器人結(jié)構(gòu)ppt課件(參考版)
2025-01-17 21:03本頁面
【正文】 制造簡單，潤滑好，效率高，使用普遍。 ? 手腕的驅(qū)動一般有遠程驅(qū)動和直接驅(qū)動兩種，直接驅(qū)動是指驅(qū)動器安裝在手腕運動關(guān)節(jié)附件直接驅(qū)動關(guān)節(jié)運動，傳動線路短，傳動剛度好，但腕部尺寸和質(zhì)量大，慣性大；遠程驅(qū)動指驅(qū)動器安裝在大臂、基座或小臂遠端，通過連桿、鏈條和同軸套筒等機構(gòu)把運動傳遞到腕關(guān)節(jié)處，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸和質(zhì)量小，對機器人整體動態(tài)性能有好處，但傳動設(shè)計復(fù)雜，傳動剛度低； 單自由度手腕 ? 回轉(zhuǎn)油缸結(jié)構(gòu)，壓力油，動片帶動指座轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，靈活，響應(yīng)快，精度高，一般回轉(zhuǎn)角 270176。39。 ~40176。 人手臂機能初步分析 ? 人上肢分大臂、小臂、手部， 6個自由度，手 21個自由度； ? 考慮被夾持物的大小、形狀、姿態(tài)、重量、軟硬、外力及放置環(huán)境； 工業(yè)機器人本體結(jié)構(gòu) ? 本體結(jié)構(gòu)指機體結(jié)構(gòu)和機械傳動系統(tǒng)，是機器人的支持基礎(chǔ)和執(zhí)行機構(gòu)； ? 結(jié)構(gòu)形式多樣，通常由手部、手腕、手臂、機身、行走機構(gòu)組成； ? 手部：手抓或末端操作器，配在手腕上，抓取物體； ? 手腕：改變手部空間方向并將作業(yè)載荷傳到手臂，獨立自由度； ? 手臂：將被抓取工件傳送到給定位置，并將載荷傳遞到機座； ? 機身：支撐作用，基礎(chǔ)部分； ? 移動機構(gòu)：移動機器人，一定空間范圍內(nèi)運動， ? 臂桿質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)靜，動態(tài)剛度高，固有頻率避開機器人工作頻率； 機器人本體材料 ? 從結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性出發(fā)選擇材料要求： ? 強度高，減少臂桿截面積，減輕質(zhì)量； ? 彈性模量大，變形小，剛度大； ? 重量輕，減小慣性力，選高彈性模量、低密度材料； ? 阻尼大，運動后平穩(wěn)停下，加大阻尼，吸收殘余振動能量； ? 經(jīng)濟性； 機器人本體常用材料 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，強度大，彈性模量大，抗變形能力強，應(yīng)用最廣； ? 鋁、鋁合金及其他輕合金，彈性模量不大，但密度小，比值可與鋼相比； ? 纖維增強合金，石墨纖維增強鎂合金，彈性模量 /密度非常大，昂貴； ? 陶瓷，品質(zhì)良好，易碎，日本，小型高精度機器人使用； ? 纖維增強復(fù)合材料，比值大，阻尼大（疊層復(fù)合材料），老化、蠕變、高溫膨脹等問題，高速機器人應(yīng)用； ? 粘彈性大阻尼材料，對構(gòu)件進行約束阻尼處理，減小振動； 機器人手部 手部特點： ?與手腕相連可拆卸，電、氣、液接口，根據(jù)對象不同可以方便拆卸更換； ?末端執(zhí)行器，手，爪，工具； ?通用性差，專用裝置，某類工件某項作業(yè)任務(wù)； ?獨立部件，機身、手臂和手部，完成作業(yè)好壞以及柔性作業(yè)好壞的關(guān)鍵部件； ? 手部是最重要的執(zhí)行機構(gòu)，功能和形態(tài)上分為工業(yè)機器人手部和仿人機器人手部； ? 手部主要是用來握持工件或工具進行操作，由于握持對象的形狀、尺寸、重量、材質(zhì)的不同，其工作原理和形態(tài)結(jié)構(gòu)也不同，按握持原理可分為夾鉗式和吸附式兩類。 ? 承載能力指機器人在工作范圍內(nèi)任何位置上所能承受的最大負載，一般用質(zhì)量、力矩、慣性矩表示。 ： ? 不同速度、不同方位反復(fù)試驗次數(shù)越多重復(fù)定位精度評價越準確； 工作范圍 ? 指手臂安裝點或手腕中心所能達到的空間區(qū)域，末端操作器形狀尺寸多樣，不考慮； ? 機器人工作范圍的形狀和大小非常重要，作業(yè)死區(qū)，和自由度數(shù)目和組合有關(guān)； 工作速度 承載能力 ? 工作速度是指機器人在工作載荷條件下，勻速運動過程中，機械接口中心或工具中心點在單位時間內(nèi)所移動的距離或轉(zhuǎn)動的角度。 重復(fù)定位精度 ? 重復(fù)定位精度是關(guān)于精度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。傳動誤差由齒輪間隙、螺距誤差等引起；關(guān)節(jié)間隙由關(guān)節(jié)處的軸承間隙、諧波齒隙等引起；撓性隨機器人位形、負載變化而變化。 精度 ? 機器人精度主要依賴于機械誤差、控制算法誤差和分辨率系統(tǒng)誤差。 ? 控制分辨率是位置反饋回路能檢測到的最小位移量。 ? 分為編程分辨率和控制分辨率，統(tǒng)稱系統(tǒng)分辨率； ? 編程分辨率指程序中可以設(shè)定的最小距離單位，又稱基準分辨率。工業(yè)機器人自由度一般 4~6個， 7個以上為冗余自由度，主要增加避障。 ? 三自由度機器人：底座水平轉(zhuǎn)動，上臂彎曲，肘彎曲； ? 自由度多通用性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，矛盾。 自由度 ? 機器人自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目，一般不包括手部（末端操作器）的開合自由度
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