工业机器人技术基础 课件 第2章 机构和驱动_第1页
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机构的构成要素一、构件二、运动副1/8一构件

机构中每一个独立的运动单元体称为一个构件，如破碎机机构中的曲柄、摇杆，连杆、机架；工业机器人的前臂、机座、大臂等。曲柄连杆机架摇杆2/8一构件前臂机座大臂3/8二运动副

机构中两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，称为运动副。两构件间的运动副所起的作用是：保留构件间我们所需要的相对运动，同时限制构件间的某些相对运动，这种相对运动的限制作用称为约束。由于被约束而减少的相对运动数目称为约束数目。

运动副有多种分类方法，常用的分类方法有按照运动副引入的约束数目分类以及按照构成运动副的两构件的接触类型分类。（1）按照运动副引入的约束数目分类引入一个约束的运动副称为一级副、引入两个约束的运动副称为二级副，以此类推，还有三级，四级，五级副。在笛卡尔坐标系下，球碗零件1限制了球体零件2沿三个坐标轴的移动，球体零件只能绕3个坐标轴转动，因此两个零件之间的运动副（球面副）引入了3个约束，它是三级副。4/8二运动副（2）按照构成运动副的两构件的接触类型分类通过面接触构成的运动副称为低副，如滑块和导向条以及转动副中的两构件之间都是面接触。移动副转动副

5/8两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。如轴与滚动轴承、凸轮机构、齿轮啮合等。凸轮与从动件、轮齿与轮齿分别在接触处组成高副。组成平面高副二构件间的相对运动是沿接触处切线t-t方向的相对移动和在平面内的相对转动。凸轮与从动件轮齿与轮齿二运动副6/8THANKS!7/8工业机器人电机驱动方式工业机器人电机驱动方式分类及特点

电动机驱动是现代工业机器人的一种主流驱动方式，电动机驱动分为普通交直流电动机驱动，交、直流伺服电动机驱动，步进电动机驱动、直线电机驱动。（1）普通交、直流电动机驱动需要加减速传动装置，输出力矩大，但控制性能差，惯性大，适用于中型或重型机器人。（2）交、直流伺服电动机驱动用于闭环控制系统，输出力矩相对小，控制性能好，可实现速度和位置的精确控制，适用于中小型机器人。（3）步进电机驱动用于开环控制，一般用于对速度和位置要求不高的场合，工业机器人很少使用。（4）直线电机及其驱动控制系统在技术上已日趋成熟，已具有传统驱动-传动装置无法比拟的优越性能，适用于非常高速和非常低速、高加速度，高精度要求的场合，无空回、磨损小、结构简单、无需减速机等传动装置。鉴于并联机器人中有大量的直线驱动需求，因此直线电机在并联机器人领域已经得到了广泛应用。

由于电动机使用方便，且随着材料性能的提高，电机性能也逐渐提高。所以总的看来，机器人关节驱动将逐渐普遍采取为电动式。9/4工业机器人电机驱动方式分类及特点交流伺服电机10/4交流伺服电机在

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