程范围的中点,当终端运动到行程的极端位置时,驱动力 F=Kl?,K为平衡弹簧的弹性系数,l?是机器人终端距平衡点的最大行程。从公式可以得出结论:K值越小则需要的驱动力也越小,但是,K 值越小弹簧在相同负荷下的伸长越长,这样会影响结构的尺寸,因此在设计中,对弹簧K 值的选择要综合考虑. 故本机器人Ⅲ轴平衡弹簧系数取 1.2 / K N cm ?,极限行程 7.5 l cm ???,所以在极限位置时驱动力 F=Kl?=9N 。驱动力 F仅为不加平衡时所需要驱动力的 1/3, 因此平衡对节省能源、提高设备性能效益方面是显著的。 7 3.1.1 大臂部件大臂部件的装配图主要是大臂壳体和小臂的传动结构。大臂壳体既作为整个机器人传动手臂,又作为小臂传动链的箱体,整个壳体分上下壳体二部分,由增强塑料模压而成,壁厚为 4mm ,局部布置加强筋。小臂传动路线为:小臂电机 MⅡ输出轴上装有第一级带传动的小带轮,通过同步齿形带与装在轴上的大带轮组成第一级带传动。此轴上还装有第二级带传动的小带轮,通过同步齿形带与安装在Ⅱ轴上的大带轮(属于小臂部件)组成第二级带传动。大带轮与小臂壳体固定。当电机旋转时,机器人小臂就摆动。传动原理如图 3-2 所示。图3-2 大臂传动原理图图 3-2 大臂传动原理图图3-2 大臂传动原理图 3.1.2 机身部件机身部件的装配图主要是机身壳体和大臂的传动结构。机身壳体支撑整个机器人,由板金框架外蒙 1.5mm 薄钢板组成。大臂传动路线为:大臂步进电机 M上装有第一级带传动的小带轮 1Z ,通过同步齿形带与安装在轴下方的大带轮 2Z 组成第一级带传动。此轴上方装有第二级带传动的小带轮 3Z ,通过同步齿形带与安装在Ⅰ轴下方的大带轮组成第二级带传动。Ⅰ轴的上方为盘形状,直接与大臂外壳固定,当电机旋转时机器人大臂就摆动。其传动原理如图 3-3 所示。
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