三自由度机械臂电机选型

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1、1定义：负载简化：（1）、摆动相负载：将全部负载折合成作用于手指尖部的M=2・5kg静负载（2）、转动相：两个转动相负载（小臂、手腕转动）折合成J=0.003kg*m2肩前摆Ssf肩侧摆Sss肩转动Sr肘摆动Es腕摆动Ws腕转动Wr2•摆动相计算:图1-1如图1」腕摆动Ws负载力矩:M1=FxLl+M1xgxO.5xL1=20x0.15+5x0.5x0.15=3.075N/m肘摆动Es负载力矩:M2=Fx(L1+L2)+m1x(0.5Ll+L2)+m2xL2+m3x0.5L2二20x0.45+5x0.375+1

2、0x0.3+12x0.15=12.975N/mm2为腕关节两个电机质量和肩前摆Ssf；肩侧摆Sss负载力矩：M3=Fx(Ll+L2+L3)+mlx(0.5L1+L2+L3)+m2x(L2+L3)+m3x(0.5L2+L3)+m4xL3+m5xO.5L3=20x0.75+5x0.675+10x0・6+12x0.45+30x0.3+12x0・15=35.175N/mm4为肘关节电机与肩转Sr电机的和2、转动相计算腕转动Wr负载力矩眉转动Si•负载力矩以上两个转动相，由于转动惯量小，角加速度也很小，因此负载力矩非常小

3、，但是需要承受给电机的轴向力，所以防止电机损坏必须加减速器，承受轴向力。减速器的速比通过步进电机的最小丄作转速确是。#2、速度设定：Ssf：40°/sSss：40°/sSr：40°/sEs：30°/sWs：20°/sWr：90°/s步进电机选型方法浏览：73更新:2014-12-2312:47步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。1.方法/步骤电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度（

4、包括减速）O电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72五相电机.9度门.8度（二四相电机）、1.5度度（三相电机）等。2.步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及

5、长度便能确定下来（几何尺寸）力矩与功率换算如下:3.进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,P二O-MQ=2n-n/60P=2nnM/60其P为功率单位为瓦，Q为每秒角速度，单位为弧度zn为每分钟转速，M为力矩单位为牛顿•米P二2TifM/400（半步工作）其中f为每秒脉冲数（简称PPS)F=20NvLl=150腕关节om2=lKgml=0.5KgL2=300m3=1.2Kg/肘关节Tm4=3KgLl=300m5=l・2Kg肩关节