工業(yè)機器人的設(shè)計過程

楊經(jīng)保

這幾天有點忙,過兩天我會盡快再發(fā)貼子的.

楊經(jīng)保

剛才看到我之前發(fā)布的<  六軸機器人,應(yīng)用于焊接領(lǐng)域 >的話題,各位大俠可以先看一下,到時我將以此圖做為實例來講述機器人的設(shè)計全過程,希望各位大俠多提意見,共同探討!

liang2039

我們都在期待著，希望能早點,！

楊經(jīng)保

下面我給出的機器人的簡圖，可能大家在很多書上都有見到過,，只不過有少許變化而已,，沒有什么不同的地方。


8 P4 a! }" X. q0 q" X2 w1 B
9 D) b2 I9 O2 c


/ l* s& \- F. b# V" V" t
$ M! O, X3 E4 G$ i8 M

8 _! h5 b: o; y& H
1 e' d8 z% W) Z1 w





2 u9 J6 G. C" |  L+ A當(dāng)我們把機械運動簡圖畫好后,，一般的情況下是先對簡圖進行分析,；雖然簡圖不能全部反映機械結(jié)構(gòu)的組成，但是它卻表現(xiàn)出了要設(shè)計的物體的總體輪廓。
) F: r+ D$ Z3 S8 N" m/ P. `那么對于我們這個機器人的簡圖,，我們從哪里著手分析才合理呢,？
" V; g) F/ l5 U+ f1 Q2 Z: S- B首先，我們看一下設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容,。從任務(wù)書中知道,，六個軸中有三個軸是做旋轉(zhuǎn)運動的，其余作擺角運動,。
結(jié)合任務(wù)書,，我們看一下簡圖，是不是第1軸,、第4軸和第六軸是做轉(zhuǎn)動的,，也就是說我們要檢查一下我們所畫的簡圖是不是與任務(wù)書中的要求相符合，符合了也就代表我們的設(shè)計思路與要求（客戶要求）相同,，可以進行下一步工作,，如果不同，就得重新畫簡圖,。
從簡圖知道,，機器人的手臂伸縮范圍較大；如果把手臂全部伸直,，而且我們假設(shè)地把它們看成同一鋼體,，這樣就形成一端固定的懸臂梁。
# W  r% L% Q: w/ ]* T應(yīng)用力學(xué)知識體系中的有關(guān)梁的分析我們知道,，要搞清懸臂梁的變形量,，首先要知道梁的重量和截面慣量。
由簡圖知道,，由于有多個關(guān)節(jié)連接,，要知道截面形狀和慣量不太容易，只有把所有的機構(gòu)都設(shè)計完成后才會知道想求的參數(shù),。
由簡圖看出,，第二軸擔(dān)負(fù)著手臂的上下運動，而且手臂又比較長,，在運動的過程中必然存在著慣性沖量,，也就是說，當(dāng)大臂的運動速度很慢時,，慣性就很�,。蝗绻�速度加��,，慣性就加大，這個慣性沖量是與速度有著線性關(guān)系；怎樣保持一定的速度,，又不讓慣性隨著變化呢,？大家都知道，增加阻尼,，可有效消除這種關(guān)系,。這樣，大家就可以理解簡圖上兩個彈簧的用意了,。
& B, q3 r1 S5 {# r即然是這樣,，那我們就從手腕開始設(shè)計。也說是大家所說的從上到下的設(shè)計方法,。

楊經(jīng)保

圖片顯示出來呀

楊經(jīng)保

昨天發(fā)貼時圖片顯示不出來,今天傳上來.

合金鋼

我畢業(yè)設(shè)計就是機械手 液壓控制的

機械模具社

頂起來,，,，我對機器人設(shè)計很感興趣。,。,。謝謝

楊經(jīng)保

設(shè)計手腕要考慮哪些問題呢？可以知道的是有一把焊槍,，焊槍的重量不是很重,，同時要有夾持焊槍的手爪。也就是說手腕在轉(zhuǎn)動時的負(fù)載是不大的,，選擇驅(qū)動功率不大的元件就行了,。
3 N' @! q* R' p/ C要讓手腕在360度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，而且后面緊跟著又有一個上下擺動的關(guān)節(jié),；手腕又是在機器人手臂的最前端,，當(dāng)然總體質(zhì)量不能太重。用什么樣的機構(gòu)最好呢,？下面我們考慮幾個方案：
1．        如簡圖所示,，采用行星齒輪傳動。電機驅(qū)動太陽輪,，行星輪繞太陽輪轉(zhuǎn)動,，內(nèi)齒輪經(jīng)行星輪減速與太陽輪反向運動，電機與太陽輪同軸安裝,。
2．        多級齒輪減速傳,，電機安裝于手腕一側(cè),。
3．        擺線針輪減速傳動，電機與偏心軸同軸安裝,。
4．        蝸輪蝸桿減速傳動,，電機有兩種安裝方式；一種與輸出軸成90度安裝,，另一種與輸出軸同軸線反向錯位安裝,。
4 u. o, X' u* J2 K% Q% ?   如上所述，還有很多種方式方法,，到底選哪一種最好呢,？這樣我們就要做比較了。從上面的方案里看,，第2種方法是不行的,；第4種方法如果采用，手腕的結(jié)構(gòu)就會很大,，不利于機器人在運動時做精密定位,。這樣我們?nèi)コ�了兩種方法，我們再比較一下第1種和第3種方法,；
         行星齒輪傳動,，傳動比大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，齒輪副配合有間隙,，不能自鎖。如果采用就得提高齒輪精度,，由于是精密傳動,，齒輪材料也不能按常規(guī)齒輪選用材料，加工工藝相對常規(guī)齒輪相復(fù)雜的多,。
! H9 J6 t5 _) b* [' r. m$ _0 _8 Z         擺線針輪傳動,，傳動比大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，傳動間隙小,，可以自鎖。如果采用,，手腕的尺寸不會太小,，并且零件加工困難，精度不易保證,。
         比較各方面后,，決定采用行星齒輪傳動機械結(jié)構(gòu)。行星齒輪在傳動的過程中有裝配間隙和機械磨損所造成的間隙,；要消除這些機械間隙首先就要讓齒輪副的配合間隙要小,，齒輪材料經(jīng)熱處理后表面要耐磨,，因此行星齒輪副的設(shè)計計算不能按常規(guī)行星齒輪的設(shè)計方法去計算。機器人的手腕是很靈活的關(guān)節(jié),，而且是要做正反兩個方向的回轉(zhuǎn),。怎么樣安裝電機是一個問題；行星齒輪傳動機構(gòu)與手腕俯仰關(guān)節(jié)連接是一個問題,。
3 s4 X% B7 Y/ _' c4 w' M9 ?; {   還有，手腕的運動速可能是非等速的,；怎么樣去控制電機,？又怎么樣去采集反饋信號？發(fā)出的控制信號到執(zhí)行單元的過程中有沒外部干擾,？它來自哪里,？
再有，就是手腕在運動過程中的精度,；手腕在空間做相對運動,，怎樣去實現(xiàn)運動精度？影響運動精度的因素有哪些,？
在設(shè)計手腕這前一定要搞清楚影響手腕的各方面的因素及內(nèi)容,，問題得到解答后再真正開始手腕的設(shè)計。

牙痛醫(yī)腳

大哥講快點啥