4.关节坐标式机器人 关节坐标式机器人主体结构的三个自由度腰转关 节、肩关节、肘关节全部是转动关节,手腕的三个自 由度上的转动关节(俯仰偏转和翻转)用来最后确定末 端操作器的姿态,它是一种广泛使用的拟人化的机器 人,大约占工业机器人总数的25%左右。图1-13所示为 在航天工业方面使用的RMS机械臂,它是最大的关节坐 标式机器人。平面关节式机器人的主体结构有三个转 动关节,其轴线相互平行,在平面内进行定位和定向, 因此可认为是此类机器人的一个特例
• 4.关节坐标式机器人 • 关节坐标式机器人主体结构的三个自由度腰转关 节、肩关节、肘关节全部是转动关节，手腕的三个自 由度上的转动关节(俯仰,偏转和翻转)用来最后确定末 端操作器的姿态，它是一种广泛使用的拟人化的机器 人，大约占工业机器人总数的25%左右。图1-13所示为 在航天工业方面使用的RMS机械臂,它是最大的关节坐 标式机器人。平面关节式机器人的主体结构有三个转 动关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向， 因此可认为是此类机器人的一个特例
关节坐标式机器人的优点: (1)结构紧凑,工作范围大而安装占地面积小。 (2)具有很高的可达性。关节坐标式机器人可以使 其手部进入像汽车车身这样一个封闭的空间内进行作 业,而直角坐标式机器人不能进行此类作业 3)因为没有移动关节,所以不需要导轨。转动关 节容易密封,由于轴承件是大量生产的标准件,则摩 擦小,惯量小,可靠性好。 (4)所需关节驱动力矩小,能量消耗较少 关节坐标式机器人的缺点: (1)关节和肩关节轴线是平行的,当大小臂舒展 成一直线时虽能抵达很远的工作点但是机器人结构刚 度比较低 2)机器人手部在工作范围边界上工作时有运动学 上的退化行为
• 关节坐标式机器人的优点： • (1)结构紧凑，工作范围大而安装占地面积小。 • (2)具有很高的可达性。关节坐标式机器人可以使 其手部进入像汽车车身这样一个封闭的空间内进行作 业，而直角坐标式机器人不能进行此类作业。 • (3)因为没有移动关节，所以不需要导轨。转动关 节容易密封，由于轴承件是大量生产的标准件，则摩 擦小，惯量小，可靠性好。 (4)所需关节驱动力矩小，能量消耗较少。 • 关节坐标式机器人的缺点： • (1)肘关节和肩关节轴线是平行的，当大小臂舒展 成一直线时虽能抵达很远的工作点,但是机器人结构刚 度比较低。 • (2)机器人手部在工作范围边界上工作时有运动学 上的退化行为
传动方式的选择传动方式选择是指选择驱动源及传动装 置与关节部件的连接形式和驱动方式。基本的连;接形式和驱动方 式如图4-4所示有如下几种 (1)这杰连接传动。驱动源或带有机械传动装置直接与关节相 连 (2远距离连接传动。驱动源通过远距离机械传动后与关节相 连 ③3)间接驱动。驱动源经一个速比远大于1的机械传动装置与 关节相连。 的b(4)直接驱动。驱动源不经过中间环节或经过一个速比等于1 械传动这样的中间环节与关节相连 以上四种传动方式具体分析如下
• 二、传动方式的选择传动方式选择是指选择驱动源及传动装 置与关节部件的连接形式和驱动方式。基本的连;接形式和驱动方 式如图4-4所示,有如下几种： • (1)这杰连接传动。驱动源或带有机械传动装置直接与关节相 连。 • (2)远距离连接传动。驱动源通过远距离机械传动后与关节相 连。 • (3)间接驱动。驱动源经一个速比远大于1的机械传动装置与 关节相连。 • (4)直接驱动。驱动源不经过中间环节或经过一个速比等于1 的机械传动这样的中间环节与关节相连。 • 以上四种传动方式具体分析如下： •
传动 七:-删 (b) 电机 关节 (d) 图4-4工业机器人的传动方式
1.直接连接传动 直接连接传动的特点是驱动电机(或带有传动装置) 直接装在关节上,结构紧凑。但是,电机比较重,当 电机带有杋械传动装置时便会更重。腰转时大臂关节 电机和小臂关节电机随之运动;大臂转动时小臂关节 电机也随之运动。这不仅增加了能量消耗,而且增大 了转动惯量,从动力学来看对系统很有损害。克服的 办法是把肘关节电机、肩关节电机都放到机器人的基 础部件陆蝙过远距离的机械传动把电机动力传给肘和 肩关节。 2远距离连接传动 图4-5所示为一种远距离连接传动的机器人示意图
• 1.直接连接传动 • 直接连接传动的特点是驱动电机(或带有传动i装置) 直接装在关节上，结构紧凑。但是，电机比较重，当 电机带有机械传动装置时便会更重。腰转时大臂关节 电机和小臂关节电机随之运动；大臂转动时小臂关节 电机也随之运动。这不仅增加了能量消耗，而且增大 了转动惯量，从动力学来看对系统很有损害。克服的 办法是把肘关节电机、肩关节电机都放到机器人的基 础部件陆蝙过远距离的机械传动把电机动力传给肘和 肩关节。 • 2.远距离连接传动 • 图4-5所示为一种远距离连接传动的机器人示意图