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[40]。图2-3可简明地表示出此构型的特点。前后臂与连杆构成臂部。后大臂、后小臂构成后臂。后大臂做垂直方向运动，后小臂做水平方向运动。前臂运动原理是通过平行四连杆机构将后大臂和后小臂的运动传递给前臂。至此机械臂的结构方案已完全确定。1.3减速器和电机选型用于控制的电机有两类，一是步进电动机，为开环控制，价格便宜、易维修，但是易出现低频抖振的现象；二是伺服电机，是闭环控制，具有较强的过载能力，因此相较于步进电动机控制效果更佳。经过比较两种电机的优缺点，考虑到机械臂的实际运行工况及运行环境，本文选用交流伺服驱动，经分析，能满足正常需求。本小节以腰部减速器和电机的选型为例，计算过程如下：最大负载质量为60kg，负载最远端距离腰部转轴为3m，则腰部转轴的转动惯量如式(2-1)所示： (2-1)腰部转轴的加速度可表示为，在不考虑由静摩擦力矩情况的基础上，腰部转轴的启动转矩如式(2-2)所示： (2-2)减速器选定为帝人，其单体速比为81，齿轮传动比，则电机转矩如式(2-3)所示： (2-3)电机额定转速取，则电机功率如式(2-4)所示： (2-4)则电机选用SA3L15C型电机，其额定功率为。1.4机械臂臂部结构参数确定本节将进行对臂部四连杆结构运动比例放大系数的推导，从而确定机械臂臂部的主要结构参数，包括前臂长度、后大臂长度、后小臂长度以及连杆长度。图2-6为臂部四连杆结构简图。图2-6臂部四连杆结构图图2-5虚线部分表示机械臂在起始位置时的状态，实线部分表示机械臂后小臂末端在水平方向上位移为、后大臂末端在竖直方向上位移为时的状态。基于几何关系,易知，,那么： (2-5)(2-6)由三角形知：(2-7)(2-8)所以位置为： (2-9)所以位置为： (2-10)公式(2-9)与公式(2-10)联立，则 (2-11)由，易得 (2-12)令，又由,可得 (2-13)从式(2-13)可以看出：在点位置静止、点做横向运动时，点的位移是点位移的倍；当点位置静止、点做上下运动时，点的位移是点位移的倍。那么未知数就是推导出的运动比例放大系数。根据近似负荷机械臂参数，取放大系数为6，取前臂长度为1.8m，则由上式可得后大臂长度为1.8

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