文档介绍：机器人系统的组成大体可分为以下几个部分: 1 本体 2 执行器 3 传感器 4 驱动器 5 控制器第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计概述概述 1. 自由度的数目机器人的自由度数目应该与所完成的任务相匹配,并不是在完成任何任务时,机器人都需要 6个自由度. 1) 大多数情况下,末端执行器均具有一个对称轴第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计 2) 末端执行器具有对称轴,可以减少自由度 3) 在一些任务中,当由主动定位装置来放置零件时则可以使用少于 6个自由度的机器人第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计 4) 很多任务都可以在少于 6个自由度的情况下完成 Placement ponents on circuit bourds provides mon example of this. Circuit boards generally are planar and contain parts of various heights. Positioning parts on a planar surface requires three degrees of freedom ( ); in order to lift and insert the parts, a fourth motion normal to the plane is added ( ). , , x y ?z 第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计 2. 工作空间–工作任务的规模决定了需要的工作空间. –避免自身干涉. –避免执行器与周围发生碰撞. 第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计 3. 速度: 一个明显的目标是使操作臂具有越来越高的速度. –高速度提供了明显的竞争优势,比人工劳动具有经济竞争力. –速度大小由操作性质决定,而不是操作臂本身限制了速度, 例如焊接机器人.–加速能力也非常重要. 第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计 4. 负载能力负载能力与操作臂的结构尺寸、动力传递系统和驱动器有关. 5. 重复精度和定位精度机器人的精度与其制造的具体过程有关,而不在于操作臂的设计。第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 1 1 基于任务需求的设计基于任务需求的设计一旦所需要的自由度确定之后,必须合理布置各个关节来实现这些自由度. 1、关节数目等于要求的自由度数目 2、大多数采用最后 n-3 个关节的腕部结构来确定姿态,而前三个关节来确定位置 3、也存在其他一些具有封闭运动学解的构形。. 第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 2 2 运动学构形运动学构形 1. 笛卡尔操作臂 Joint 1 through 3 are prismatic, mutually orthogonal. ---The inverse kinematic solution is trivial, and prevents kinematic singularities. ---Produces robots with very stiff structures. Very large robots can be built, But retrofitting into existing workcells extremely difficult. 第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 2 2 运动学构形运动学构形第八章第八章机器人的机械设计机器人的机械设计§ §8 8. . 2 2 运动学构形运动学构形