机器人关节到底是什么结构？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-17 09:58 标签： 垂直多关节机器人

装配是柔性自动化装配系统的核心设备，由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中操作机的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等；控制器一般采用多CPU或多级计算机系统，实现运动控制和运动编程；末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等；传感系统用来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。

常用的装配机器人主要有可编程通用装配操作手 (Programmable Universal Manipula-tor forAssembly)即 PUMA 机器人（最早出现于1978年，工业机器人的祖始）和平面双关节型机器人即SCARA机器人两种类型。与一般工业机器人相比，装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点，主要用于各种电器的制造行业。

装配机器人的基本类型与结构

美国 Unimation 公司1977年研制的PUMA是一种计算机控制的多关节装配机器人。一般有 5或6个自由度，即腰、肩、肘的回转以及手腕的弯曲、旋转和扭转等功能（图1）。其控制系统由微型计算机、伺服系统、输入输出系统和外部设备组成。采用VALⅡ作为编程语言，例如语句“APPRO PART，50”表示手部运动到PART上方50mm处。PART的位置可以键入也可示教。VAL具有连续轨迹运动和矩阵变换的功能。

大量的装配作业是垂直向下的，它要求手爪的水平(X，Y)移动有较大的柔顺性，以补偿位置误差。而垂直 (Z)移动以及绕水平轴转动则有较大的刚性，以便准确有力地装配。另外还要求绕Z 轴转动有较大的柔顺性，以便于键或花键配合。日本山梨大学研制出SCARA机器人，它的结构特点满足了上述要求。其控制系统也比较简单，如SR-3000机器人采用微处理机对θ1、θ2、Z 三轴（直流伺服电机）实现半闭环控制，对s 轴（步进电机）进行开环控制。编程语言采用与 BASIC相近的SERF。最新版本Level4具有坐标变换、直线和圆弧插补、任意速度设定、以文字命名的子程序以及检错等功能。SCARA机器人是目前应用较多的类型之一。

装配机器人主要用于各种电器制造（包括家用电器,如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器）、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。

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4、旷啃涂狭颐蒂贝摘要机械手因其较高灵活性和通用性，在生活、制造等各个领域中都扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物，分拣物品，并能够在在有害环境下操作以保护人身安全，代替人的繁重劳动，因此被广泛应用于机械制造、轻工以及需求物品搬运等各种场所。本次设计的研究方向是五自由度关节型机器人的结构设计及其仿真分析，在确定了设计方案以后，就开始查阅机器人的相关资料，以便以后的设计能顺利进行。然后就是对机械手的几大部分进行了相关计算，确定了相关数据以后，二维的CAD、CAXA随即开了运行，而后就是到PRO/E的三维实体设计，机械手的各部分的实体模型也随之而出。最后进行的便是ADAMS的仿真，将需要的数据输入以后

与机器人有关的概念52.3 设计方案62.3.1底座设计方案62.3.2手臂结构方案设计62.3.3手爪的设计方案72.3.4腕部结构的设计8第3章 五自由度机器人的结构设计103.1 手爪结构设计103.1.1手部结构设

10、计的基本要求103.1.2夹紧力计算103.1.3驱动力计算113.1.4楔块等尺寸的确定123.1.5材料及连接件选择123.2腕部结构设计计算133.2.1 腕部回转关节的设计133.2.2 腕部俯仰关节的设计133.2.3 腕部材料的选择143.3 大臂和小臂结构设计143.3.1小臂的结构设计143.3.2 大臂的结构设计143.3.3臂部材料的选择153.4腰部结构的设计153.4.1腰部材料的选择163.5底座结构设计163.6 轴承的选择16第4章 五自由度机器人的三维造型174.1概述174.1.1Pro /E的主要功能174.1.2 主要特征194.2机器人各部件实体模型的建

机器人本体就是指的机械部分，又叫操作机，是工业机器人的操作机构，是指工业机器人的原样和自身。整体机器人还其它的配套软件和配套设备组成。机器人本体基本结构由五部分组成：1、传动部件；2、机身及行走机构；3、臂部；4、腕部；5、手部。

机器人本体属于设备集成的范畴。按照机械结构分，机器人本体可分为直角坐标机器人、SCARA机器人、关节型机器人、并联机器人及其他。不同种类或行业的机器人，对技术指标有不同的侧重要求。如汽车行业的焊接机器人对关节型机器人本体有较高精度和速度和要求，而码垛类机器人、搬运机器人则对负载能力要求比较高，应用于电子行业较多的SCARA 机器人则对精度和速度要求比较高。全球工业机器人市场主要为关节型工业机器人。

机器人本体结构是机体结构和机械传动系统，也是机器人的支承基础和执行机构。机器人本体的结构特点有：1、机器人本体可以简化成各连接杆首尾相连、末端开放的一个开式运动链，机器人本体的结构刚度差，并随空间位置的变化而变化；2、机器人本体的每个连杆都具有独立的驱动器，连杆的运动各自独立，运动更为灵活；一般连杆机构有1－2个原动件，各连杆间的运动是相互约束的。3、连杆驱动扭矩变化复杂，和执行件位置相关。

机器人本体企业可以有效整合上游零部件企业和下游系统集成商。机器人本体制造商负责工业机器人支柱、手臂、底座等部件与精密减速器等零部件生产加工组装及销售，应用和集成可以本体企业自己实施，也可以给集成商来完成，本体企业具有有效整合上游零部件和下游系统集成商的入口能力。

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