《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》教學(xué)課件-第3章工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

第三章?重要概念：機(jī)器人運(yùn)動速度低、轉(zhuǎn)矩大，而伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小，必須使用大比例減速器。機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)

=減速器

+連桿一、垂直串聯(lián)機(jī)器人1.機(jī)身結(jié)構(gòu)（S/L/U軸）要點(diǎn)中、小型機(jī)器人（絕大多數(shù)）采用減速器直接驅(qū)動，機(jī)身結(jié)構(gòu)相同；大型、重型機(jī)器人有時采用連桿驅(qū)動機(jī)身。中、小型大型、重型典型結(jié)構(gòu)剖析下臂基座&腰上臂基座?見P57、圖3.3-4

減速器

安裝底座腰?見P57、圖3.3-4

腰體

基座

電機(jī)

電機(jī)座下臂?見P60、圖3.3-8

腰體

減速器

電機(jī)

下臂上臂?見P61、圖3.3-10上臂

減速器

電機(jī)

下臂大型機(jī)器人結(jié)構(gòu)1?S軸采用同步皮帶傳動、手腕電機(jī)后置（后驅(qū)）減速器同步皮帶S軸電機(jī)手腕電機(jī)目的：減小S軸電機(jī)；平衡上臂重力；提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。大型機(jī)器人結(jié)構(gòu)2?S軸采用同步皮帶傳動、上臂連桿驅(qū)動減速器同步皮帶S軸電機(jī)

U軸電機(jī)

連桿目的：減小S、U軸電機(jī)；降低機(jī)器人重心；提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。2.手腕結(jié)構(gòu)（R/B/T軸）基本形式RBR、BBR(或BRR

)、3R（見P42、圖3.1-10）；中小型機(jī)器人以RBR最常用。?R=Roll（回轉(zhuǎn)軸）B=Bend（擺動軸）RBR3RBBR、BRR傳動系統(tǒng)小型機(jī)器人：前驅(qū)（上臂轉(zhuǎn)、B/T電機(jī)在上臂前端）；大中型機(jī)器人：后驅(qū)（腕轉(zhuǎn)、B/T電機(jī)在上臂后端）。?見P43、圖3.1-11,P45、圖3.1-13上臂回轉(zhuǎn)B/T電機(jī)位置前驅(qū)腕部回轉(zhuǎn)B/T電機(jī)位置后驅(qū)前驅(qū)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、外形緊湊；傳動鏈短、傳動精度高；電機(jī)規(guī)格受限，承載能力低，適合小型機(jī)器人；電機(jī)安裝空間小、散熱差，維修困難；上臂前端重量大、重心遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。后驅(qū)特點(diǎn)電機(jī)規(guī)格不受限，承載能力強(qiáng)，適合大中型機(jī)器人；電機(jī)安裝空間大、散熱好，維修方便；上臂重力平衡，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好；傳動系統(tǒng)復(fù)雜、傳動鏈長、傳動精度較低。典型結(jié)構(gòu)剖析1（前驅(qū)）R軸?見P64、圖3.3-14電機(jī)減速器連接軸上臂回轉(zhuǎn)段上臂固定段B/T軸傳動總圖?見P62、圖3.3-12B軸電機(jī)T軸電機(jī)同步帶同步帶擺動體上臂減速器中間部件減速器B軸?見P65、圖3.3-15電機(jī)減速器同步帶擺動體T軸?見P66、圖3.3-16電機(jī)同步帶中間部件擺動體減速器典型結(jié)構(gòu)剖析2（后驅(qū)）主要部件（P45、圖3.1-14，P47、圖3.1-16

）上臂手腕傳動系統(tǒng)（P47、圖3.1-17

）B軸

T軸二、SCARA、Delta結(jié)構(gòu)機(jī)器人1.SCARA結(jié)構(gòu)要點(diǎn)通過2~3個水平回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)平面定位，1個直線關(guān)節(jié)（軸）進(jìn)行垂直定位；手臂沿水平方向串聯(lián)伸展、軸線相互平行；手臂回轉(zhuǎn)電機(jī)可前置在關(guān)節(jié)部位（前驅(qū)），也可統(tǒng)一后置在基座部位（后驅(qū)）；結(jié)構(gòu)簡單、外形輕巧、定位精度高、運(yùn)動速度快；垂直行程短，適合平面作業(yè)；多用于3C行業(yè)電路板裝配，食品藥品搬運(yùn)。典型結(jié)構(gòu)剖析1（前驅(qū)）?P51、圖3.2-1，P52、圖3.2-2外觀電機(jī)、減速器安裝結(jié)構(gòu)簡單、層次清晰、垂直行程大、裝配維修容易；體積大，轉(zhuǎn)臂重心遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差；適合上部運(yùn)動空間不受限的輕量作業(yè)。

典型結(jié)構(gòu)剖析2（后驅(qū)）?

P51、圖3.2-1，P53、圖3.2-3轉(zhuǎn)臂輕巧、體積小、運(yùn)動速度快、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好；垂直行程小、電機(jī)裝配、維修不方便；適合上部運(yùn)動空間受限的平面、輕量作業(yè)。

2.Delta結(jié)構(gòu)?分?jǐn)[動驅(qū)動、直線驅(qū)動2類；以擺動驅(qū)動為常用。擺動驅(qū)動要點(diǎn)機(jī)身通過3個垂直擺動關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)空間定位；手腕直接安裝在擺動平臺上，形式不限；一般采用