机器人机身及行走机构课件.ppt
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1、机器人机身及行走机构,主讲,郝建豹,引言:,?,机器人机械结构由三大部分构成:,机身,、,手臂(含手腕),、,手部,。其,中机身又称立柱,是支承臂部的部,件。同时,大多数工业机器人必须,有一个便于安装的基础部件,这就,是机器人的基座,,基座往往与机身,做成一体,。有些机器人需要行走,,机身下面还会安装有行走机构。,一、机身的自由度和运动,1,机身的自由度:,?,机身往往具有,升降,、,回转,及,俯仰,三个,自由度。,2,机身的运动:,?,由上面三个自由度可以组合成机身,五种运动形式。分别是:,?,回转运动;,?,升降运动;,?,回转,升降运动;,?,回转,俯仰运动;,?,回转,升降运动,俯仰运
2、动。,3,各种坐标类型机身运动方案设计(,1,):,?,圆柱坐标式机器人:,?,这种类型的机器人,主体结构通常具有,三个自由度:一个,回转运动(腰转),及,两,个,直,线,移,动,(升降运动及手臂,伸缩运动)。,腰转,运动及升降运动通,常由机身来实现,。,3,各种坐标类型机身运动方案设计(,2,):,?,球,面,坐,标,式,机,器,人,:,?,这种类型的机器人主,体结构通常具有三个,自由度:绕垂直轴线,的回转运动(回转运,动)、绕水平轴线的,回转运动(俯仰运动),及手臂的伸缩运动。,通常,把回转及俯仰运,动归属于机身,。,3,各种坐标类型机身运动方案设计(,3,):,?,关节坐标式机器人:,?
3、,这种类型的机器人,主体结构的三个自,由度均为回转运动,,构成机器人的回转,运动、俯仰运动和,偏转运动。通常,仅,把回转运动归结为,机身,。,3,各种坐标类型机身运动方案设计(,4,):,?,直角坐标式机器人:,?,这种类型的机器人,主体结构具有三个,自由度且都是直线,运动。通常,把升降,运动或水平移动的,自由度归为机身部,分,。,二、机身典型结构,1,回转与升降运动机身,(1),:,?,链轮,液压缸,机构,:,?,构成:,?,主要由链轮机构、液压缸机构、机身本体部,分构成。且,升降机构位于转动机构的上方,。,?,工作原理:,?,回转运动:,?,通过液压缸活塞的移动,带动链条的移动,链轮,的转
4、动,机身的转动,?,升降运动:,?,活塞的上下移动,带动机身的上下升降,链轮,液压缸机构图例:,问题:,要使立柱作大于,360,的旋转,对活塞,的行程有什么要求?,每个液压缸,只有一个油,口。,1,回转与升降机身,(2),:,?,直线运动液压缸,摆动液压缸,机构,:,?,构成:,?,主要由直线运动液压缸、摆动液压缸、花键导向轴、机身,本体等部分构成。,?,工作原理:,?,回转运动:,?,摆动液压缸进油,摆动缸动片,7,摆动,带动摆动缸套,5,摆动,?,由于花键轴,3,只起导向作用而不回转,摆动缸定片与花键轴,之间通过平键和螺钉固定连接,保证定片的位置确定。,?,升降运动:,?,活塞,1,下腔进
5、油,活塞推动机身沿花键轴上升,?,活塞,1,上腔进油,活塞推动机身沿花键轴下降,直线运动液压缸,摆动液压缸机构图例:,问题:,1,、摆动液压缸的动片与缸的,什么部件相连?机械臂将与摆,动液压缸的什么部件相连?,2,、为什么采用长度较短的花,键套导向?,3,、机身升降运动的行程和回,转运动角度取决于什么?,4,、画出零件,2,的结构图。,油口,油口,花键轴与花键孔:,1,回转与升降机身,(3),:,?,齿条活塞缸,升降缸,机构,:,?,构成:,?,主要由升降缸体、齿条缸、齿轮套筒、固定立柱和升降回,转台等部分构成。,?,工作原理:,?,回转运动:,?,齿条缸的齿条活塞杆直线运动,齿轮套筒,6,回
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