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机器人驱动传动方式的应用

来源:机器人网 | 发表日期:2018-02-06
简介:该机器人采用电动方式驱动, 有5个自由度, 分别为腰部旋转、肩部旋转、肘部的转动、手腕的俯仰与翻转。各关节均由直流伺服电机驱动,其中,腰部旋转部分与腕关节的翻转为直接驱动。为了减小惯性矩,肩关节、肘关节和腕关节的俯仰都采用同步带传动。实验室常用的末端操作器(在零件装配时有开闭动作)采用直流电机驱动。

1. Movemaster EX RV-M1的驱动传动

图2.79为三菱装配机器人Movemaster EX RV-M1的驱动传动简图。 该机器人采用电动方式驱动, 有5个自由度, 分别为腰部旋转、肩部旋转、肘部的转动、手腕的俯仰与翻转。各关节均由直流伺服电机驱动,其中,腰部旋转部分与腕关节的翻转为直接驱动。为了减小惯性矩,肩关节、肘关节和腕关节的俯仰都采用同步带传动。实验室常用的末端操作器(在零件装配时有开闭动作)采用直流电机驱动。

机器人驱动传动方式的应用
图 2.79 三菱装配机器人内部结构简图

1) 腰部转动(J1轴)

(1) 腰部(J1轴)由基座内的电机①和调谐齿轮②驱动。

(2) J1轴限位(极限)开关③装在基座顶部。

2) 肩部(J2轴)旋转

(1) 肩部(J2轴)由肩关节处的调谐齿轮⑥驱动, 由连接在J2轴电机④上的同步带⑤带动旋转。

(2) 电磁制动闸⑦装在调谐齿轮⑥的输入轴上, 以防止断电时肩部由于自重而下转。

(3) J2轴限位开关⑧装在肩壳内上臂处。

3) 肘部伸展(J3轴)

(1) J3轴电机⑨的转动由同步带B10传送至调谐齿轮B21。

(2) 调谐齿轮B21上J3轴输出轴的转动由J3轴的驱动连杆传送至肘部的轴上,从而带动前臂伸展。

(3) 电磁制动闸B12装在调谐齿轮B21的输入轴上。

(4) J3轴限位开关B13安装在肩壳内上臂处。

4) 腕部俯仰(J4轴)

(1) J4轴的电机B14安装在前臂内。J4轴同步带B15将该电机的转动传送到调谐齿轮B16上,从而带动腕壳旋转。

(2) J4轴的限位开关B17安装在前臂下侧。

5) 腕部转动(J5轴)

(1) J5轴电机B18和J5轴调谐齿轮B19安装在腕壳内的同一轴上, 由它们带动手爪安装法兰旋转。

(2) J5轴的限位开关B20安装在前臂下。

2. PUMA 562机器人传动

图2.80为PUMA 562机器人的外形图。 该机器人有6个自由度, 其传动方式如图2.80所示。由图可看出:

电机1通过两对齿轮Z1、 Z2、 Z3、 Z4传动带动立柱回转。

电机2通过联轴器、 一对圆锥齿轮Z5、 Z6和一对圆柱齿轮Z7、 Z8带动齿轮Z9, 齿轮Z9绕与立柱固联的齿轮Z10转动, 于是形成了大臂相对于立柱的回转。

电机3通过两个联轴器和一对圆锥齿轮Z1、 Z2、 两对圆柱齿轮Z13、 Z14, Z15、 Z16(Z16固联于小臂上)驱动小臂相对于大臂回转。

机器人驱动传动方式的应用
图 2.79 PUMA 562机器人的传动示意图

电机4先通过一对圆柱齿轮Z17、 Z18、 两个联轴器和另一对圆柱齿轮Z19、Z20(Z20固联于手腕的套筒上)驱动手腕相对于小臂回转。

电机5通过联轴器、 一对圆柱齿轮Z21、 Z22、一对圆锥齿轮Z23、 Z24(Z24固联于手腕的球壳上)驱动手腕相对于小臂(亦即相对于手腕的套筒)摆动。

电机6通过联轴器、 两对圆锥齿轮Z25、 Z26, Z27、 Z28和一对圆柱齿轮Z29、 Z30驱动机器人的机械接口(法兰盘)相对于手腕的球壳回转。

 

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