作范围大,适应性广。PUMA除了自身立柱所占空间以外,它的工作空间几乎是他的长臂所能达到的全球空间。再加之其手腕轴的活动角度大,因此使它工作时位姿的适应性强。Рg.由于结构上采用了刚性齿轮传动,调整齿轮间隙机构,弹性万向联轴器,工艺上加工精密,多用整体铸件,使得重复定位精度高。Р3 关节型机器人腰部及大臂部设计Р经过总体分析后,确定了机器人的结构。所设计的腰部和大臂处的结构如图所示:Р基座采用一级齿轮传动减速,大臂采用二级齿轮传动减速。Р图3-1 关节型机器人腰部和大臂处齿轮传动机构简图Р3.1 电动机的选择Р设两臂及手腕绕各自重心轴的转动惯量分别为JG1、JG2、JG3,根据平行轴定理可得绕第一关节轴的转动惯量为:Р (3-1)Р式中,、、分别为6kg、3kg、9kg。、、分别为重心到第一关节轴的距离,其值分别为200mm、550mm、700mm,且、、,故、、可忽略不计。所以绕第一关节轴的转动惯量为:Р (3-2)Р =Р =Р同理可得,小臂及腕部绕第二关节轴的转动惯量为: Р Р =Р =Р式中:—小臂重心距第二关节轴的水平距离,150;Р—腕部重心距第二关节轴的水平距离,300。Р基座处电动机的选择:Р设主轴速度为30°/s,则旋转开始时的转矩可表示如下Р (3-3)Р式中:—旋转开始的转矩,;Р —角加速度,。Р机器人主轴从到/s所需时间为:,则Р所以带动大臂转动所需的转矩约为。Р根据经验取主轴的转速,传动装置的传动比取8,一级齿轮传动。Р则基座处电动机的转矩计算如下:Р式中:—齿轮啮合的效率,0.98;Р—圆锥滚子轴承的效率,0.995。Р若考虑绕机器人手臂的各部分重心轴的转动惯量及摩擦力矩,则旋转Р开始时的启动转矩可假定为。Р 电动机的功率可按下式估算Р (3-4)Р式中: —电动机功率;Р —负载力矩;Р —负载转速;Р —传动装置的效率,初步估算取0.9;
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