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想設(shè)計(jì)一款六自由度機(jī)器人,現(xiàn)正在糾結(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式,采用哪種結(jié)構(gòu)好?

  [復(fù)制鏈接]
21#
 樓主| 發(fā)表于 2013-8-4 13:03:22 | 只看該作者
一、目前大負(fù)載的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)大多數(shù)是如右圖示1:1、2、3軸都是電機(jī)直接聯(lián)接RV減速機(jī);4、5、6軸電機(jī)放在3軸殼體上,然后通過齒輪、中空軸、減速機(jī)等傳遞到各軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。2 i, Z- H" s: X" ^9 i1 M1 Y3 m; f
這種結(jié)構(gòu)主要有如下優(yōu)點(diǎn):
0 O% A' Z! N9 f# Y; E1、        三個(gè)電機(jī)安裝在三軸殼體上,可以平衡機(jī)器人末端負(fù)載的一部分重量,有利于機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),例在同等負(fù)載條件下,2、3軸電機(jī)扭矩、功率等可以選擇小一點(diǎn)的;
, D4 D: x8 q2 f" k$ h2、        三個(gè)電機(jī)安裝在三軸殼體上,還可以解決機(jī)器人電纜穿纜難的問題;5 M( b" i* g. m% H5 u2 y  f
3、        三個(gè)電機(jī)安裝在三軸殼體上,便于機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì),有利于實(shí)現(xiàn)系列化:; U6 f; p" D4 ?9 p" h" a; l
例如1:若這三個(gè)電機(jī)都是130基座的,山洋電機(jī)有550瓦和1200瓦兩種規(guī)格,這樣,我們就可以只改變?nèi)齻€(gè)電機(jī)的功率,而不需要改變機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和任何尺寸,就可以有兩種負(fù)載的機(jī)器人;當(dāng)然也可以不改變電機(jī)的功率,只改變機(jī)器人小臂尺寸也可以得到不同負(fù)載的機(jī)器人。這樣設(shè)計(jì)的好處是顯然易見的;
* n  D: p0 @+ g" }7 b1 Y缺點(diǎn):! t$ C6 J# _* q: P5 A. O' c4 Q' m
1、        這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得4、5、6軸的機(jī)械傳動(dòng)變得較為復(fù)雜,需要多達(dá)十對(duì)齒輪,且有中空細(xì)長軸,機(jī)械加工和裝配變得較為困難;1 F9 ~$ z( k) A8 A" E! Z6 m2 c& [; f& l
22#
 樓主| 發(fā)表于 2013-8-4 13:04:09 | 只看該作者
二、第二種機(jī)器人結(jié)構(gòu)如右圖2:
' P( A) d, M' m6 v/ B5、6軸電機(jī)在小臂內(nèi)安裝,然后通過同步帶傳遞到各軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
  M6 r0 @3 T7 d 這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn):1 ?/ I! Y: C* n, r: E
4、5、6的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為簡單,易于實(shí)現(xiàn);
6 ^" j6 d  X/ B0 ^' J缺點(diǎn):' v9 Y- t) Q% }$ p* f0 P' W
1、        電纜穿線較難;
/ M0 h: u" x+ q5 q, ^# s2、        電機(jī)放在小臂內(nèi),增加了2、3軸電機(jī)的扭矩與功率慣量等;+ N5 y, P. j8 q. }  {5 X3 ]) Q
3、        不利于實(shí)現(xiàn)模塊化與系列化設(shè)計(jì);( ^+ O1 J6 B0 a8 r) \4 }2 P& E
4 r4 [5 p) x- Y6 u  [5 K1 f
三、第三種機(jī)器人結(jié)構(gòu)如右圖3:4軸通過齒輪傳遞轉(zhuǎn)動(dòng),5軸電機(jī)在小臂內(nèi),6軸電機(jī)直接與減速機(jī)聯(lián)接。
  f! o( \" _* [, _3 q4 R優(yōu)點(diǎn):4、5、6軸機(jī)械傳動(dòng)較為簡單;# t; p; ^9 h; R5 _4 p
缺點(diǎn):
7 s4 ]7 Y+ w9 V' ]$ g- g+ H1、        電纜穿線困難;
+ X" W( o. O, U" M0 p. u2、        電機(jī)放在小臂內(nèi),增加了2、3、4軸電機(jī)的扭矩與功率慣量等;( B7 z. a, L9 `' }9 M
3、        不利于實(shí)現(xiàn)模塊化與系列化設(shè)計(jì);/ e4 x- O! J$ l) }4 B% r

: }" R1 T- {! V7 y( N' f2 @四、第四種機(jī)器人結(jié)構(gòu)如右圖4:
" R+ h6 ]4 r3 ?6 m3軸電機(jī)也在2軸轉(zhuǎn)殼上,其它與第三種機(jī)械傳動(dòng)相似。' i7 {( B5 r. H# ?0 q3 L" M
優(yōu)點(diǎn):# D6 v" u2 ~) Q& W% V2 c
1、4、5、6軸機(jī)械傳動(dòng)較為簡單;
: F* q. V6 q7 ?9 q, v* A2、運(yùn)動(dòng)速度快;, j9 n0 }$ `/ ~7 [# B3 c; T
缺點(diǎn):; D. b( d  b% o6 ~% f2 ?
1、        電纜穿線困難;
$ K& `3 z  l+ k7 c  I6 b' g2、        電機(jī)放在小臂內(nèi),增加了2、3、4軸電機(jī)的扭矩與功率;
! V# b. n: f, M3 s3、        不利于實(shí)現(xiàn)模塊化與系列化設(shè)計(jì);
, Q; P- ~8 X0 c! O" X/ _4、        運(yùn)動(dòng)范圍空間減小;
  G6 E. `; Q- m& X$ i' P. [/ c! S' s3 U8 b$ H
- J9 W9 j7 j: P+ Z$ G; p
23#
 樓主| 發(fā)表于 2013-8-4 13:07:47 | 只看該作者
以上一、二、三、四對(duì)應(yīng)1樓的1234圖片,請(qǐng)大家看看,還各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
24#
發(fā)表于 2013-8-6 08:25:44 | 只看該作者
坐等學(xué)習(xí)了  機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最感興趣 但貌似最沒有可變的可能性的一個(gè)點(diǎn)
25#
發(fā)表于 2013-8-6 11:44:21 | 只看該作者
支持,希望早點(diǎn)作出新品,讓大家參觀參觀
26#
發(fā)表于 2013-8-6 15:12:35 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了,對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最感興趣
27#
發(fā)表于 2013-8-7 16:29:21 | 只看該作者
我喜歡圖一的結(jié)構(gòu)
28#
發(fā)表于 2013-8-9 10:40:19 | 只看該作者
看起來挺漂亮的。
29#
發(fā)表于 2013-8-9 15:44:41 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了 這東東要多學(xué)技術(shù)才行
30#
發(fā)表于 2013-8-11 10:02:19 | 只看該作者
一個(gè)在德國機(jī)械手公司的同學(xué)說,國內(nèi)目前只能做的4自由度。6自動(dòng)度不是機(jī)械設(shè)計(jì)的問題,是控制。

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