【正文】 ，中心距調(diào)整量為 2P。本傳動裝置采用調(diào)整中心距的方法來使鏈傳動張緊。 鏈傳動的張緊鏈傳動的張緊程度可用測量松邊垂度 f 的大小來表示，合適的松邊垂度推薦為：f =(～)a mm。鏈條靜強度計算公式 [2]： ()lim14~8caAFnSK??式中：16Sca——鏈的抗拉靜強度的計算安全系數(shù)；Flim——單鏈的極限拉伸載荷，單位為 KN；KA——工作情況系數(shù)；F1——鏈的緊邊工作拉力，單位為 KN；——鏈的排數(shù)。如果仍用額定功率曲線選擇計算，結(jié)果常不經(jīng)濟，因為額定功率曲線上各點相應的條件性安全系數(shù) n 為 8～20，遠比靜強度安全系數(shù)大。bf1=== ()ba== ()15h=== ()ra≈==≈1 () df=dd1== ()dg＜Pcot180 o/==()所以 dg 取整為 159。熱處理后的硬度為 50—60HRC。鏈輪的嚙合次數(shù)越多受沖擊也就越嚴重，故鏈輪采用較好的材料制造。 鏈條長度L=PLP=125=3175mm () 理論中心距 a當 Z1=Z2=Z 時，a=P/2(LPZ)=(12523)=1259mm () 實際中心距 aa＇=a△a==1258 () 鏈速 VV= Z1 n1 P/601000=231000=() 有效圓周力 Ft14Ft=1000P/V=1000() 作用于軸上之力 FKFK=KAFt=1111501=128226N[2] () 潤滑方式的選擇根據(jù) P 及 V 查圖 11—10[2]，應采用油杯或刷子供油。 初定中心距 a按要求 a0=1300mm，a0p=a0/p=1300/= ()在 30～50 之間，所以合適。查表 119[2]， KA=1；齒數(shù)系數(shù)：Kz=(Z1/19)=(23/19)= () 鏈條節(jié)距 P按 PC=，n 1=，查圖 115[2]，得鏈節(jié)為 16A,即 P=。鏈輪的基本參數(shù)為：鏈輪的齒數(shù) Z,鏈條的節(jié)距 P,滾子外徑 dr,排距 Pt。min/50,?額額減速器型號：PLS142HP 減速比 i=64 2 驅(qū)動電機及減速器的選擇 ()2(50294).()TFLNm???? ()173..nPW? () K?故驅(qū)動關(guān)節(jié) 2 選用安川伺服電機 ⅡSGMH05AAA41 ??。 1 驅(qū)動電機及減速器的選擇 ()1(29450).319()TFLNm?????12 ()??? () K?故驅(qū)動關(guān)節(jié) 1 選用安川伺服電機 ⅡSGMH13AAA41 。(2) 電機的負載轉(zhuǎn)矩。首先要選出滿足給定負載要求的電動機，然后再從中按價格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟指標選擇最適合的電機 [2]。伺服驅(qū)動裝置是許多機電系統(tǒng)的核心。求關(guān)節(jié)Tn0變量。i??9 運動學方程的逆解逆解問題是指已知滿足某工作要求時末端執(zhí)行器的空間位姿，就是已知中各元素的值以及各桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)，求關(guān)節(jié)變量。所建立的坐標系如下圖所示：圖 平面三桿機械手8建立 A 矩陣所需要的參數(shù)值見下表。 運動學方程的正解正解問題是指已知各桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)和關(guān)節(jié)變量，求末端執(zhí)行器的空間位姿，即求 。n)的函數(shù)。因 中含有一個關(guān)節(jié),321(?ii Tn0i1?變量 若用廣義坐標 [3] 則可寫成 形式，有),(iid或?iq,表 示 1i?)iq（ ()().()(3210 nnT?通常將 稱為操作手的變換矩陣。變換矩陣 ,(1??iTi依據(jù)上述變換方程，即可求出任一桿件相對機座坐標系的位姿，得到相應的運動學方程。n，則可以寫出變換方程 [3]： ()TTn5643210?式中： 在研究具體問題時，常將機座看為操作機的第 0 號桿件，即首端桿，而將末端執(zhí)行器視為最后一個桿，即末端桿，因此相應坐標系均轉(zhuǎn)為桿件坐標系。它與活動桿件相固連，隨桿件一起運動，因此又稱其為活動坐標系或當前坐標系。通常在研究問題時，認為機座相對于工作地面是靜止的，因此又將機座坐標系稱為固定坐標系或基礎(chǔ)參考系。⑴ 絕對坐標系，即建立在工作現(xiàn)場地面的坐標系。 機械手運動學方程的建立表示機器人操作手的每個桿件在空間相對于基礎(chǔ)坐標系位置和姿態(tài)的方程，稱為機器人操作手的運動學方程。各關(guān)節(jié)由驅(qū)動器驅(qū)動，關(guān)節(jié)的相對運動導致連桿的運動，進而確定了末端執(zhí)行器在空間的位置和姿態(tài)。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 機械手大臂圖 機械手中臂6圖 小臂—執(zhí)行機構(gòu)3 機械手運動學分析機器人操作手通常為開鏈空間連桿機構(gòu)，各桿件間通常用轉(zhuǎn)動副和移動副相連接。5 機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計大臂選用 10mm 厚的方鋼，材質(zhì)：Q235A。膠片在粘貼到殼體前被剪裁成 300mm300mm，然后由工作人員放到執(zhí)行機構(gòu)的膠片架上。 機械手結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 主要技術(shù)指標設(shè)計此機械手針對回轉(zhuǎn)殼體，實現(xiàn)在其內(nèi)部的自動粘貼膠片工作。執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計為可以繞軸轉(zhuǎn)動的圓柱型內(nèi)空結(jié)構(gòu)，以便與殼體內(nèi)部形狀吻合并且大大減輕機構(gòu)重量。具體方法是，大臂末端安裝伺服電機來帶動鏈傳動，通過鏈傳動使旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) 1 完成平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)動作。移動關(guān)節(jié)安裝在直線導軌上，通過伺服電機帶動絲杠的轉(zhuǎn)動來完成機械手前后方向的移動。 課題的研究方案針對膠片粘貼任務，可設(shè)計 3—DOF 平面關(guān)節(jié)型機械手。(6)軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。(4)可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。(2)在裝配作業(yè)中應用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。就目前來看，我們應從生產(chǎn)和應用的角度出發(fā)，結(jié)合我國國情，加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的實用型機器人和某些特種機器人。發(fā)展最迅速的時候，是在 1986 年我們國家成立了 863 計劃是高技術(shù)發(fā)展計劃，就將機器人技術(shù)作為一個重要的發(fā)展的主題，國家投入將近幾個億的資金開始進行了機器人研究，使得我們國家在機器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。它們都在工業(yè)機器人方面具有很大的作為，同時我們也看到機器人的應用在不斷拓寬，它已經(jīng)從工業(yè)上的一些應用，擴展到了服務行業(yè)，并且擴展了它的作業(yè)空間，已經(jīng)在海洋空間和服務醫(yī)療等行業(yè)的進行使用。它們都已經(jīng)將機器人進行了工業(yè)化，進行了批量生產(chǎn)，而且成功的用于了汽車工業(yè)，使機器人正式走向應用。相繼不久，在英國等國家，也相繼研究出一些機器人，那么到了 20 世紀 60 年代末，日本人將它的國民經(jīng)濟的汽車工業(yè)與機器人進行結(jié)合，它購買了美國的專利，在日本進行了再次開發(fā)和生產(chǎn)機器2人。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在 1947 年產(chǎn)生了世界上第一臺主從遙控的機器人，1947 年以后是計算機電子技術(shù)發(fā)展比較迅速的時期，因此各國已經(jīng)開始利用當時的一些現(xiàn)代的技術(shù)，進行了機器人研究。機器人技術(shù)作為 20 世紀人類最偉大的發(fā)明之一，自 20 世紀 60年代初問世以來，經(jīng)歷 40 余年的發(fā)展已取得長足的進步。隨著社會的進步，不僅工業(yè)機器人技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用，同時，特種機器人的用途也越來越廣泛，機器人每年收獲的農(nóng)作物達數(shù)十億噸。這種奴隸要能夠代替人們?nèi)氖聫碗s和繁重的體力勞動，實現(xiàn)人們對不可達到世界的認識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展需求的必然結(jié)果，還是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果。它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國加強了經(jīng)濟的投入。s main guide line such as ponents stiffness, strength and other performance parameters.Keywords: Robot manipulator；Freedom ；Kinematics analysis；Servo motor；Rightangle reducerIII目 錄1 引言 .......................................................................................................................................1 課題背景和意義 .............................................................................................................1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................................1 工業(yè)機械手的用途 .........................................................................................................32 機械手結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計 ...............................................................................................4 課題的主要內(nèi)容 .............................................................................................................4 課題的研究方案 .............................................................................................................4 機械手結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 .................................................................................................4 主要技術(shù)指標設(shè)計 ..................................................................................................4 機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................................................................43 機械手運動學分析 ...............................................................................................................6 機械手運動學方程的建立 .............................................................................................6 運動學方程的正解 .........................................................................................................7 運動學方程的逆解 .........................................................................................................84 傳動裝置的 設(shè)計 .................................................................................................................10 伺服電機及減速器的選擇 ...........................................................................................10 機電領(lǐng)域中伺服電機的選擇原則 ........................................................................10 旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機及減速器的選擇 ....................................................................10 鏈輪的設(shè)計及