【一款七自由度仿人机械臂主要外购件选型与校核分析案例4600字】

51.3第三自由度理论值计算 6 …1.1第一自由度理论值计算计算之前，需要将整个机械臂进行抽象化，抽象为被施加了一个重为300kg的均布载荷、60kg重的尾端压力的悬臂梁，如下图，在这里需要计算出A点在F=mg=60kg*10m/s速机RV280BX,减速器输出力矩分别为4584Nm或2292Nm,重量为44.3kg或速比值容许力矩刚度瞬时容许最大转矩传动精度齿隙81.080.0111.0161.081.081.0152.0110.0160.080.080.0表1.1-1RVE系列减速器参数表[22】如下表，可知，第一自由度需要选择型号为SGM7A-30A的伺服电机。旋转型伺服电机型号伺服单元型号(中惯量小容量)SGM7A型(中惯量小容量)SGM7P型(中惯量小容量)SGM7G型(中惯量小容量)100W表1.1-2旋转型伺服电机参数表[201查找相关伺服电机SGM7A系列型号含义，如下图，可知这里应该选择号中第四位应选择7。另外由于有些RV减速器一般具有较好的自锁性，所以这里不用选购件，即伺服电机型号的第七位为1。SGM7A-30A7A61伺服电机的重则可知第一自由度伺服电机和减速器总重为54.8kg或36.9kg。所以可得第一自由度需要带动的重量最大应该为245kg或者263kg,为了减图1.1-3第一自由度实际抽象图F=mg=60kg*10在这里按照4000Nm进行计算的话，也知有4000Nm>2292Nm,可以得出，第一自由度可以选用伺服电机SGM7A-30A7A61和减速机RV320BX。1.2第二自由度理论值计算第一个自由度的电机和减速器相当于接近55kg的重量，现假设机械臂上均匀分布的载荷为245kg,可以计算出来选用第一自由度的电机和减速器，在这里试着选用重量较轻的另一款减速器RV280BX,减速器重量为26.4kg,按照第一量为4.6kg,则电机和减速机的重量为31kg。即机械臂重约230kg。图1.2-1第二自由度理论值计算F=mg=60kg*10m/s²=600N在此，根据表可知RV280BX减速器输出转矩为2292Nm,小于3500Nm,则不能选用RV280BX减速器，只得再次选用RV320BX型号的减速机，来满足一二减速器之间的连接件重量，则根据题目要求，还可以使用190kg的重量。由度还可以使用150kg的重量，则第三自由度的载荷图如下所示，150kg的杆和60kg的质量块在绕b轴旋转，根据2.1.1中所得结论有前臂长度大约为866mm,大，重载荷的要求在这里按照前臂长度为1m进行计算，则有：图1.3-1第二自由度理论值计算F=mg=60kg*10m/s²=600N力矩小一点的减速器。在这里我们按照扭矩1000Nm这里的型号为RV220BX的减速器适合第三自由度所需要的力矩情况，则在第三自由度选择RV220BX减速器，输出转矩为1146Nm,重量为11.1kg,所需输入功率为750w。服电机与伺服单元组合表，可以看出在这里或者SGM7P-08A三款伺服电机，且对应的伺服单元(伺服电机驱动器，控制部分详细解释)型号都可选择SGD7S-5R5A;且查阅安川电机有限公司给出的参考方便采购，选择伺服电机SGM7A-08A7A61,与第一二自由度选择一个型号的电机，此自由度电机为中约为1.1kg,则在此自由度中伺服电机和减速器重约为F=mg=60kg*10m/s²=600NF=mg=60kg*10m/s²=600N速器应该为RV190BX,输出转矩为612Nm,减速器重量要400w。F=mg=60kg*10m/s²=600N比输入时的额定启动、停许最大平均负载时允允许最大扭矩允许最高允许平转速背隙设计寿命表1.6-1谐波减速器相关参数表[21]则这里需要选择型号为LZ-HS32的减速器，则这里的可选择传动比为1:100和1:120,按照上表可知这两个传动比并无差别，则这里选择传动比1:100,传动效率为0.8进行粗略计算，有：N:转速，r/min;按照安川伺服电机相关资料，这里可以选择SGM7J-A5A和SGM7A-A5A两个型号的伺服电机。同理，为了记忆方便和方便采购，这里同样选择SGM7A-A5A则第六七自由度的减速器和电机的重量大约为2.9kg,按照5话，第六七自由度的电机和减速器总重不超过10kg,即，目前为止满足机械本体300kg的要求。自由度电机表1.7选型汇总表1.8各自由度选型汇总次设计的七自由度仿人机械臂长度大约为2m,长度较长，而所需要用的重量很按照第一自由度转矩为T=4000Nm,分析