第二章机器人机械结构.ppt

3、按机器人结构坐标系特点方式分类 1）直角坐标型机器人 2）圆柱坐标型机器人 3）极坐标型机器人 4）关节型机器人 气力驱动式 液力驱动式 电力驱动式 新型驱动方式 一、机器人机械结构的组成（如下图） 二、机器人机构的运动 机身和臂部的配置形式反映了机器人的总体布局。目前常用的形式有： （2）立柱式 运动型式多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式。（常见） （3）机座式 机身设计成机座 式，这种机器人可以是 独立的、自成系统的完 整装置，可以随意安放 和搬动。 （4）屈伸式 屈伸式机器人的臂部由大小臂组成，大小臂间有相对运动，称为屈伸臂。可以实现平面运动，也可以作空间运动。 手腕的分类 1）按自由度数目来分类： 单自由度手腕 二自由度手腕 三自由度手腕 　(2)二自由度手腕 如下图：二自由度手腕可以由一个R关节和一个B关节组成BR手腕[(a)]；也可以由两个B关节组成BB手腕[(b)]。但是，不能由两个R关节组成RR手腕，因为两个R关节共轴线，所以退化了一个自由度，实际只构成了单自由度手腕[ (c)］． 　(3)三自由度手腕 2）柔顺手腕结构 　　 在用机器人进行的精密装配作业中,当被装配零件之间的配合精度相当高, 由于被装配零件的不一致性,工件的定位夹具、机器人手爪的定位精度无法满足装配要求时,会导致装配困难, 因而,需要柔顺性装配。 柔顺性装配技术有两种。一种是从检测、控制的角度, 采取各种不同的有哪些信誉好的足球投注网站方法,实现边校正边装配;有的手爪还配有检测元件,如视觉传感器、力传感器等, 这就是所谓主动柔顺装配。另一种是从结构的角度, 在手腕部配置一个柔顺环节,以满足柔顺装配的需要, 这种柔顺装配技术称为被动柔顺装配。 3、手部的分类 1）机械夹持式 机械夹持式手部与人手相似, 是工业机器人广为应用的一种手部形式。机械夹持式手由手指（或手爪）、驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成，它通过手指的开、合动作实现对物体的夹持操作。 常用形式，由手指（手爪）、驱动装置、传动机构和承接支架组成，通过手爪开闭动作实现夹持。 直接与物件接触，张开与闭合实现了对物件的松开和夹紧； 适当的开闭范围，足够握力，相应精度； 通常两个手指，或三个，结构形式取决于被夹持工件的形状和特性； V形指：圆柱形， 平面指：方形工件； 尖指：小型或柔性工件； 专用：形状不规则工件； 根据工件形状、大小、及被夹持部位材质软硬、表面性质不同，有光滑值面、齿形指面和柔性指面； 光滑指面：指面平整光滑，已加工表面受损 齿形指面：指面有齿纹，毛坯或半成品，增加摩擦力，确保夹紧可靠； 柔性指面：指面镶衬橡胶、泡沫、石棉等，夹持已加工表面、炽热件，或薄壁件或脆性工件，增加摩擦，保护工件表面，隔热等； 2）传动机构 回转型传动机构 (2）钩托式手部 勾托式手部并不靠夹紧力来夹持工件, 而是利用工件本身的重量, 通过手指对工件的勾、托、捧等动作来托持工件。应用勾托方式可降低对驱动力的要求,简化手部结构, 甚至可以省略手部驱动装置。该手部适用于在水平面内和垂直面内搬运大型笨重的工件或结构粗大而质量较轻且易变形的物体。  　 勾托式手部又有手部无驱动装置和驱动装置两种类型。 (3）弹簧式手部 弹性力手爪的特点是其夹持物体的抓力是由弹性元件提供的,不需要专门的驱动装置, 在抓取物体时需要一定的压入力, 而在卸料时, 则需要一定的拉力，结构简单，只适于夹持轻小工件。 2)吸附式 真空泵产生真空，真空度高，吸力大，工作可靠，成本高； 橡胶盘，靠近物体表面，抽真空，吸附；接通大气，放下； 背部球铰接； 压缩空气高速流经喷嘴，腔内气体被高速气流带走形成负压，完成取物；切断压缩空气即可释放； 压缩空气取来方便，成本低； 取料时吸盘压紧物体，吸盘变形，挤出多余气体，手部上升靠吸盘恢复力形成负压将物体吸住；压下推杆连同大气释放； 结构简单，吸附力小，防止漏气，不宜长期保持； 对不同形状、不同材质的物体实施夹持和操作，物体表面受力均匀，提高操作能力、灵活性和快速反应能力，仿人手； 柔性手：多关节串联，钢丝绳牵引，凹凸不平的物体受力均匀； 多指灵活手：多手指组成，每个手指三个回转关节，每个关节独立控制； ④越障轮式机构 普通车轮行走机构对崎岖不平地面适应性很差，为了提高轮式车辆的地面适应能力，研究了越障轮式机构。 多节车轮式结构 位置可变履带行走机构 离散点，选择支撑； 主动隔振； 不平、松软地面速度高能耗少； 4）其它移动方式 第四节 机器人的