典型机器人结构示例ppt课件

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1、典型机器人结构示例主讲周兰引言：本讲主要介绍美国Unimation公司的产品：PUMA—262型关节式通用机器人。一、PUMA—262型机器人简介1．结构特点：PUMA—262型机器人是一个关节型机器人：主体结构三个自由度（腰转关节、肩关节、肘关节）以及手腕的三个自由度（俯仰、偏转、回转）都是回转运动。传动精度高，结构小巧紧凑，重量轻，工作范围大，适应性广。PUMA—262型机器人结构图：关节1关节2关节3关节4关节5关节62．应用场合：广泛用于医药、食品、电子、机械等行业，从事包装、材料配制、安装，以及小型机电元件的装配、搬运、喷涂、机器加载、试验、检查等工作。3．主要

2、技术参数（1）：结构型式：关节式自由度数：6运动范围：θ1θ2θ3θ4θ5θ6308°314°292°578°244°534°3．主要技术参数（2）：最大速度：1.23m/s腕部最大载荷：1㎏驱动方式：直流伺服电机操作方式：示教再现二、主要构成1．立柱和基座（1）：立柱：用于支承整个臂部和腕部，同时大臂带动小臂和腕部绕固定于立柱上的水平轴作回转运动。立柱为薄臂铝管制成，内部安装了关节1的回转轴及其轴承、轴承座。1．立柱和基座（2）：基座：支承整个立柱以上部分，同时与作业现场固定联接。基座上装有关节1的驱动电机以及基座内部为该关节的两级直齿圆柱齿轮减速器；基座上有小臂的定位

3、夹板，两个控制手爪装置的气动阀。整个基座是一个铝制的整体铸件。立柱和基座图例：2．大臂：主要由内部铝制的整体铸件骨架外加薄铝盖板构成。大臂上装有肩关节（关节2）、肘关节（关节3）的驱动电机，内部装有相应的减速机构。大臂图例：3．小臂：小臂端部连着手腕，内部装有俯仰运动（关节5）、偏转运动（关节4）、回转运动（关节6）的驱动电机及部分减速齿轮。小臂图例（1）：小臂图例（2）：4．手腕：一端连着小臂，另一端连着手部。需完成三个方向的旋转运动。整个手腕由三个部分构成：实现手部回转运动部分；实现手腕、手部俯仰运动部分；实现整个手腕偏转运动部分。手腕图例：三、主要运动1．腰转运动：

4、运动传动链：关节电机1→Z1/Z2→Z3/Z4→Z4与立柱空心轴相连→实现腰转结构特点：轴38为一对轴承支承的悬臂轴；齿轮33与空心轴31固联，空心轴由两个推力轴承限制其轴向位移。轴套30起轴承座的作用。腰转运动传动原理图：腰转运动结构图：2．肩关节运动（1）：肩关节运动即是大臂绕固定于立柱的水平轴的旋转运动。运动传动链：关节电机2→联轴器→伞齿轮Z5/Z6→直齿轮Z7/Z8→直齿轮Z9/Z10→直齿轮Z10与立柱固联→直齿轮Z10不能旋转→小齿轮Z9自转又公转→带动大臂绕立柱水平轴旋转→实现肩转2．肩关节运动（2）：结构特点：在俯视图和A—A示图中，后壳盖9与立柱空心轴

5、31螺纹联接，空心轴10与后壳盖9螺纹联接，空心轴10固定不动。齿轮17与后壳盖9螺纹联接，齿轮17固定不动，当小齿轮16与之啮合时，只能是自转又公转，由于轴14支承在大臂上，带动大臂绕水平轴10旋转，实现肩关节的旋转运动。肩关节运动传动原理图：肩关节运动结构图（1）：肩关节运动结构图（2）：肩关节运动结构图（3）：3．肘关节运动：肘关节的运动主要是小臂绕大臂的旋转运动。运动传动链：关节电机3→联轴器→联轴器→伞齿轮Z11/Z12→直齿轮Z13/Z14→直齿轮Z15/Z16→齿轮Z16与小臂骨架固联→带动小臂旋转结构特点：齿轮与小臂骨架固联，齿轮的旋转运动直接带动小臂，完

6、成肘关节的旋转运动。肘关节运动传动原理图：肘关节运动结构图（1）：肘关节运动结构图（2）：肘关节运动结构图（3）：肘关节运动结构图（4）：小臂固联于大臂骨架4．手腕的俯仰运动：运动传动链：关节电机5→联轴器→直齿轮Z21/Z22→伞齿轮Z17/Z18→齿轮18与手腕活动部分固联→与手爪连接部分与手腕活动部分固联→带动手腕活动部分连同手爪连接部分旋转运动→完成俯仰运动结构特点：当进行俯仰运动时，有附加的手部回转运动，其实现过程如下：当手腕部分俯仰而无其它的运动时→回转电机6不动→齿轮Z27不动→俯仰运动时齿轮Z28的传动轴由于安装在手腕活动部分也要绕轴线θ5旋转→齿轮Z28

7、自转→向后传递→手腕有附加回转运动手腕的俯仰运动传动原理图：俯仰运动偏转运动手腕的俯仰运动结构图：5．手腕的回转运动：运动传动链：关节电机6→联轴器→伞齿轮Z25/Z26→伞齿轮Z27/Z28→直齿轮Z29/Z30→手腕实现回转运动结构特点：图中所示的方向与偏转运动的方向相同，这是一个特殊的时刻。当手腕俯仰至与手爪连接部分向上时，便成为手部的回转运动。手腕的回转运动传动原理图：俯仰运动偏转运动回转运动手腕的回转运动结构图：6．手腕的偏转运动（1）：运动传动链：关节电机4→直齿轮Z17/Z18→联轴器→联轴器→直齿轮Z19/Z2