总体设计 2.1 确定基本技术参数 2.1.1 机械结构类型的选择为实现总体机构在空间的位置提供的 5个自由度,可以有不同的运动组合,根据本课题可以将其设计成以下五种方案: a. 圆柱坐标型这种运动形式是通过一个转动,两个移动,共三个自由度组成的运动系统,工作空间图形为圆柱型。它与直角坐标型比较,在相同的工作空间条件下,机体所占体积小,而运动范围大。 b. 直角坐标型直角坐标型工业机器人,其运动部分由三个相互垂直的直线移动组成,其工作空间图形为长方体。它在各个轴向的移动距离,可在各坐标轴上直接读出, 直观性强,易于位置和姿态的编程计算,定位精度高、结构简单,但机体所占空间体积大、灵活性较差。 c.球坐标型又称极坐标型,它由两个转动和一个直线移动所组成,即一个回转,一个俯仰和一个伸缩运动组成,其工作空间图形为一个球形,它可以作上下俯仰运动并能够抓取地面上或较低位置的工件,具有结构紧凑、工作空间范围大的特点,但结构复杂。 d.又称回转坐标型,这种机器人的手臂与人体上肢类似,其前三个关节都是回转关节,这种机器人一般由立柱和大小臂组成,立柱与大臂间形成肩关节,大臂和小臂间形成肘关节,可使大臂作回转运动和使大臂作俯仰摆动,小臂作俯仰摆动。其特点使工作空间范围大,动作灵活,通用性强、能抓取靠进机座的物体。 e.平面采用两个回转关节和一个移动关节;两个回转关节控制前后、左右运动,而移动关节则实现上下运动,其工作空间的轨迹图形,它的纵截面为矩形的同转体,纵截面高为移动关节的行程长,两回转关节转角的大小决定回转体横截面的大小、形状。在水平方向有柔顺性,在垂直方向有较大的刚性。它结构简单,动作灵活,多用于装配作业中,特别适合小规格零件的插接装配。对以上五种方案进行比较:方案一不能够完全实现本课题所要求的动作;方案二体积大,灵活性差;方案三结构复杂;方案五无法实现本课题的动作。结合本课题综合考虑
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