主管QQ:站内信联系

机械臂结构设计原理ppt幻灯片2024-01-09 15:01

  手臂是支承手腕的部件,设计时不仅要考虑抓取物体的重量或携带工具的重量,还要考虑运动时的动载荷及转动惯性。为了防止臂部在运动过程中产生过大的变形,手臂的截面形状要合理选择。工字型工字型截面的弯曲刚度一般比圆截面大,空心管的弯曲刚度和扭转刚度都比实心轴大得多。工字钢(GB706-88):1、工字钢的型号与高度尺寸h有关,如:10号工字钢即指其高度尺寸为100mm。2、其它参数如截面积、单位长度的理论质量、截面静力矩等可查相应的设计手册。3、工字钢的长度按长度系列购买。如:5~19m。槽钢(GB707-88)1、槽钢的型号与高度尺寸h有关,如:10号槽钢即指其高度尺为100mm。2、其它参数如截面积、单位长度的理论质量、截面静力矩等可查相应的设计手册。为防止手臂在直线运动中,沿运动轴线发生相对转动,应设置导向装置。同时要采用一定形式的缓冲措施。为提高机器人的运动速度,要尽量减少臂部运动部分的重量,以减少整个手臂对回转轴的转动惯量。臂部的安装形式和位置不仅关系到机器人的强度、刚度和承载能力,而且还直接影响到机器人的外观。1011臂部由三个相互正交的移动副组成。带动腕部分个坐标轴的方向作直线移动。结构简单,运动位置精度高。但所占空间较大,工作范围相对较小。12动副组成。相对来说,所占空间较小,工作范围较大,应用较广泛。13由动力型旋转关节和前、下两臂组成。关节型机器人以臂部各相邻部件的相对角位移为运动坐标。动作灵活,所占空间小,工作范围大,能在狭窄空间内饶过各种障碍臂部由两个转动副和一个移动副组成。产生沿手动,绕基座轴Y的转动和绕关节轴Z的摆动。其手臂可作绕Z的俯仰运动,能抓取地面上的物1516当行程较大时:可采用油缸油缸或汽缸驱动齿条传动的倍增机构或采用步进电机或伺服电机驱动,并通过丝杆螺母来转换为直线运动。油缸驱动的手臂伸缩运动伸缩运动结构电机驱动的丝杆螺母直线油缸驱动的手臂伸缩运动结构图例:特点:工作行程长,抓重大,适合于抓举工件形状不规则、有偏转力矩的场19电机驱动丝杆螺母直线常见的有齿轮传动机构,链轮传动机构,活塞及连杆传动机构等。曲柄滑块机构机构:假设滑块是主动件,当滑块沿一定的导轨移动时,可以推动曲柄做摆动或圆周运动。液压缸—连杆回转机构机构:齿轮驱动回转机构机构:21平面四杆机构图例:平面四杆机构双曲柄机构双摇杆机构22平面四杆机构演变图例:曲柄滑块机构23双臂机器人手臂结构图例:1—铰接活塞缸2—连杆3—手臂4—支承架运动特点:手臂关节的回转运动是通过液压缸-连杆机构实现。控制活塞的行程就控制了手臂摆角的大小。24齿轮驱动回转机构图例:25各运动的协调:称为5轴关节型机器人。26五轴关节型机器人手臂运动图例(1):俯仰偏转腰转姿态27五轴关节型机器人手臂运动图例(2):肩关节、肘关节与手腕的协调28关节型机器人传动系统图:腕部旋转局部图例:电机M腕部俯仰局部图例:电机M肩关节局部图例:电机M33四、机械臂的控制341、伺服系统的分类:机械臂各关节的运动通常由液压伺服阀控制液压缸实现。机械臂各关节的运动通常由步进电机或直流电机驱动。肘关节局部图例:电机M36伺服直线电动伺服控制系统图例: