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機器人小臂的受力狀況一般是這樣的:由于在設(shè)計機器人本體時,要考慮工作伸展范圍及動態(tài)受力狀態(tài),,如果分配不均勻的話,,可能會導(dǎo)致運動過程中出現(xiàn)很大的運動慣量,給機器人帶來不必要的震蕩力,;另外還有就是裝在機器人手腕上的末端執(zhí)行器的長度和機械慣量,。從綜合方面的考慮機器人小臂與大臂的配比關(guān)系是:小臂稍短于大臂幾十公分,以利于加裝上執(zhí)行器后機器人在運動時的慣量平衡,,盡量消除本體震動,。
由于小臂自身有重量及長度,并且是一端與大臂鉸連,。在進行力學(xué)靜力分析時,,我們會將鉸鏈看成固定的,小臂看成單邊固定的懸臂梁,,受力點畫在離固定點最遠端,,箭頭向下,;這個力的大小就是:與小臂相連的手腕的重量+末端執(zhí)行器的重量+(小臂自身重量 X(3/4))+引力,。
當我們畫出受力圖及彎矩圖時發(fā)現(xiàn):影響小臂受力彎曲大小的力是來自于手腕的重量和末端執(zhí)行器的重量的和,。
當我們將小臂和手腕、末端執(zhí)行器看成一體,,畫受力圖及彎矩圖時發(fā)現(xiàn):由于懸臂梁的伸長,,受力點隨著桿件的增長向固定點遠端移動,彎矩加大,,并伴有剛體本身的彈性增大,;這是不利于機器人在空間運動、定位控制的,。
當我們將鉸鏈看成活動鉸接時,,進行動態(tài)受力分析時,情況就完全不同了,,有時在做靜力分析時是滿足要求的條件在這里卻成了要解決的難題。
樓主可否試著將諧波減速機與小臂,、手腕,、執(zhí)行器加在起來畫受力圖分析一下,再將諧波減速機的柔輪看成活鉸畫受力圖與變矩圖,,看看是個什么情形,,然后再定減速機。
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