《排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的小臂設(shè)計案例綜述》720字

排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的小臂設(shè)計案例綜述1.1腕關(guān)節(jié)減速機(jī)選擇腕關(guān)節(jié)主要是使排爆機(jī)器人小臂旋轉(zhuǎn)，即可使末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)多角度抓取危險物。本文中腕關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)如圖所示，手爪的位置與姿態(tài)由腕關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)來決定。在機(jī)械臂工作過程中，手爪為抓取不同方位的疑似危險物時，需要通過手腕的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)快速夾持的動作。本文設(shè)計的腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)所采取的減速機(jī)構(gòu)為行星減速機(jī)和齒輪雙重減速機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生較大的減速比。運(yùn)動流程主要為：伺服電機(jī)1帶動行星減速機(jī)2的輸出軸轉(zhuǎn)動，輸出軸與小齒輪3相連，小齒輪3與大齒輪4嚙合，帶動大齒輪4的旋轉(zhuǎn)；大齒輪與小臂5之間通過套筒的螺栓連接，實現(xiàn)小臂5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。5432154321圖5-1排爆機(jī)器人小臂腕關(guān)節(jié)（圖中1為伺服電機(jī)，2為行星減速機(jī)，3為小齒輪，4為大齒輪，5為小臂）1.2腕關(guān)節(jié)電機(jī)選擇排爆機(jī)器人機(jī)械小臂繞著J4軸即腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。圖5-2腕關(guān)節(jié)機(jī)械簡圖此處需要考慮末端執(zhí)行裝置所抓取危險物的重心偏離J4軸的最大距離，需要進(jìn)行假設(shè)危險物重心所偏離J4軸的距離為；末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的夾持危險物重量為，故危險物J4所產(chǎn)生的的力矩為：腕關(guān)節(jié)處的伺服電機(jī)通過齒輪減速機(jī)和聯(lián)軸器來控制J4軸的轉(zhuǎn)動，電機(jī)所需要滿足的轉(zhuǎn)矩為小臂腕關(guān)節(jié)選用減速比的齒輪減速器，減速比行星輪減速機(jī)ZE160，并且行星輪減速機(jī)與齒輪減速器的總傳動效率為，則腕關(guān)節(jié)的電機(jī)所需轉(zhuǎn)矩為保證J4處有足夠的驅(qū)動力矩，所選用電機(jī)的轉(zhuǎn)矩應(yīng)該按所需轉(zhuǎn)矩的1.3至1.5倍計算，即根據(jù)小臂的受力分析，結(jié)合實際情況及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將其旋轉(zhuǎn)速度確定為腕關(guān)節(jié)電機(jī)所需功率為對腕關(guān)節(jié)處的電機(jī)功率進(jìn)行圓取整為50w。根據(jù)安川伺服電機(jī)7系列選型，綜合樣本選擇SGM7A-A5A表5-1SGM7A-A5A電機(jī)型號參數(shù)型號三相相電壓額定轉(zhuǎn)速額定功率QUOTE靜轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量QUOTE