工业机器人 第2章 机器人本体的机械结构.pptVIP

第二章 机器人本体的机械结构 第一节 机器人的概念 一 机器人的概念 二 工业机器人常用的图形符号（表2-1） 三 机器人的分类 （一）按照机器人的控制方法分类 1，点位控制机器人 2，连续轨迹控制机器人 3，可控轨迹机器人 4，伺服型与非伺服型机器人 直角坐标型 (3P) 圆柱坐标型(R2P) 极坐标型 关节坐标型 (3R) 平面关节型 (SCARA) 第6节 机器人的行走能力 机器人分为固定式和行走式2种 应用在一些特殊的场合：深海、原子能、太空、保安、护理等。 一，对行走机器人的一般要求 （1）能够准确定位 （2）能够避开障碍物 （3）要有足够的刚度和稳定性 二，典型的机器人轮系 1，由3组轮子组成的轮系（美国stanford） 2，具有4个轮子的轮系 3，3角轮系统 4，两足步行机器人 轮式移动机器人具有一定的局限性。 步行机构分为2、3、4、6、8足等形式。是一个多自由度的控制系统，需要采用现代控制理论，可以采用静步行和动步行2种方式。动步行相对来说比较困难，要考虑机构的惯性力和重力的瞬时平衡。 第7节 机器人机械设计的基本要求及影响因素 一，机器人的相关术语 （1）关节：允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。转动关节和移动关节； （2）连杆：2个关节之间的部分，大臂或者小臂； （3）定位精度：理想位置与实际位置之间的偏差，包括正向和反向误差。 （4）重复精度：在相同的运动指令下，多次重复运动轨迹之间的偏差。 （5）分辨率：机器人可以运动的最小步距， （6）工作循环时间：机器人完成某个特定任务所需要的时间，根据具体工作情况而定。 二，提高机器人性能指标的基本要求 设计时各个性能指标要综合地加以考虑。 1，保证工作循环的要求 提高关节的转动速度，降低转动部件的质量和惯性；采用较快的控制算法；采用性能更好的伺服电机等。 2，保证精度的要求 在设计、选材、加工及装配方面都要考虑。 3，使用寿命、可靠性和维修方面的要求 指标：寿命在40000h以上，平均失效时间在400h以上，平均的维修时间不超过8小时。 三，机构定位精度和重复精度的影响因素 （1）受臂自重和负载引起的变形 （）惯性力引起的变形 （3）齿轮间隙和皮带的松弛 （4）热变形 （5）轴承游隙等引起的误差 （6）传动构件的扭曲变形 （7）传感器的测量误差 （8）控制方法或者控制系统的误差 1，重力的影响 将机器人简化为一个悬臂梁，长、宽、高分别为：L、B、H，一端固定，自由端上受到重力P的作用。变形量为： 对定位精度影响较大，对重复定位精度影响比较小。 2，惯性效应 涉及到机器人的动力学问题，主要是在机器人的加减速运动过程中会带来不利的影响，另外惯性效应对于驱动系统的电机提出了更高的要求，需要有较大的加减速力矩。 3，齿轮间隙 解决的办法主要是采用高精度的齿轮和采用消除间隙的办法。 4，热效应 静步行机构 日本早稻田大学研制的静步行机构 * 5、平面关节型 手臂部分有5个自由度,再加上手腕的一个自由度,共6个自由度. *