工业机器人结构设计课件.pptVIP

2.5.1 概述 具有地面行走机能的行走机构按其特点可以分为车轮式、履带式和关节式行走机构。它们在行走过程中，前两者与地面连续接触，后者为间断接触。前者的形态为运行车式，后者则为类人或动物的腿脚式。 2.5.2 车轮式行走机构 车轮式行走机构具有移动平稳、能耗小以及容易控制移动速度和方向等优点，因此得到普遍的应用，但这些优点只能在平坦的地面上才能发挥出来。目前取得应用的主要是三轮式和四轮式。 2.5.2 车轮式行走机构 车轮的形式 a）充气球轮 b）半球形轮 c）传统车轮 d）无缘轮 2.5.2 车轮式行走机构 日本火星探测机器人 2.5.2 车轮式行走机构 “机遇号”美国火星探路者机器人 2.5.2 车轮式行走机构 利用陀螺仪的两轮车 2.5.2 车轮式行走机构 日本骑车机器人 2.5.2 车轮式行走机构 一个驱动轮和转向机构来转弯 两个驱动轮转速差和另一个支撑轮来转弯 图2－42 三个轮的行走和转弯机构 O O (a) (b) 2.5.2 车轮式行走机构 (a)二个驱动轮和二个自位轮 (b)二个驱动轮二个自位轮 (c)一个驱动系统和转向 轮 (d)一个驱动系统和二个转向轮 (e)全部轮都装有转向机构，能减少转弯半径 图2－43 四个轮的行走和转弯机构 O O (a) (c) O (b) O O 差动齿轮装置 差动齿轮装置 (d) (e) 2.3.3 典型的腕部结构 2.3.3 典型的腕部结构 柔顺手腕结构 2.3 臂部设计 2.3.1 概述 2.3.2 臂部设计要点 2.3.3 臂部的结构形式 2.3.1 概述 臂部是机器人的主要执行部件，其作用是支撑手部和腕部，并改变手部的空间位置。机器人的臂部一般有2～3个自由度，即伸缩、回转、俯仰或升降；臂部的总重量较大，受力一般比较复杂，在运动时，直接承受腕部，手部和工件(或工具)的静、动载荷。 2.3.2 臂部设计要点 手臂应具有足够的承载能力和刚性 2.3.2 臂部设计要点 导向性好 2.3.2 臂部设计要点 运动要平稳、定位精度要高，应注意减轻重量和运动惯量 PUMA-262关节型机器人驱动结构 2.3.3 臂部的结构形式 工业机器人的臂部结构一般包括臂部的伸缩、回转、俯仰或升降等运动结构以及与其有关的构件，如传动机构、驱动装置、导向定位装置、支承连接件和位置检测元件等，此外还有与腕部(或手部)连接的有关构件及配管、线等。 2.3.3 臂部的结构形式 1- 升降 2－回转 3－伸缩 4－升降位置检测器 5－控制器 6－液压源 7－回转机构 8－机身 9－回转位置检测器 10－升降缸 圆柱坐标机器人的臂部结构 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2.3.3 臂部的结构形式 1-回转用齿轮齿条副 2－回转齿条缸 3－接控制柜 4－液压源 5－手腕弯曲油缸 6－手腕回转用油缸 7－俯仰回转轴 8－花键轴 9－伸缩缸 10－伸缩 11－回转 12－上下弯曲 13－俯仰 14－臂回转 15－俯仰缸 16－机身 极坐标型机器人的臂部结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2.3.3 臂部的结构形式 PUMA-262关节型机器人驱动结构 2.3.3 臂部的结构形式 1－臂回转 2－回转用油缸 3－液压源 4－控制柜 5－连杆 6－臂前后运动 7－臂俯仰 8－腕摆动 9－腕弯曲 10－示教手柄 11－臂俯仰缸 关节式臂部结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2.3.3 臂部的结构形式 1－机座 2－示教盒 3－控制柜 4－水平回转M1 5－回转轴 6－水平回转M2 7－腕回转M3 8－腕上下运动M4 水平多关节式臂部结构 1 2 3 4 5 6 7 8 M4 M2 M1 M3 2.3.3 臂部的结构形式 θ1-肩回转 θ2－肩弯曲 θ3－肘弯曲 θ4－腕回转 θ5－腕弯曲 θ6θ7θ8－手指弯曲 多关节型仿人手臂 θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 θ6 θ7 θ8 2.3.3 臂部的结构形式 PUMA-262关节型机器人传动原理 2.4 缓冲与定位 2.4.1 概述 2.4.2 工业机器人的运动特性 2.4.3 工业机器人的定位方法 2.4.4 工业机器人的定位缓冲装置 2.4.1 概述 惯性冲击的影响 定位方法的影响 结构刚性的影响 控制及驱动系统的影响 对于在工业生产中应用的工业机器人，一般要求它速度快、运动平稳，重复定位精度高。因此运动平稳性和重复定位精