第八章機構(gòu)創(chuàng)新實例

第一節(jié)活齒減速帶輪機構(gòu)1、概述帶傳動和行星傳動是機械傳動的基礎(chǔ)傳動元件，它們的傳動性能不同：帶傳動結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉、不需潤滑、能緩和沖擊和過載打滑、噪聲??；行星傳動結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、傳動效率高、承載能力強。將帶傳動和行星傳動組合起來，在不增加帶輪外廓尺寸的條件下，研制出具有兩種傳動綜合優(yōu)良性能的行星減速帶輪，是開發(fā)高性能傳動元件的重要課題。2.原始機構(gòu)選擇⑴行星傳動的選擇－外激波擺動活齒傳動。

①組成結(jié)構(gòu)及傳動原理如圖7－1所示為外激波擺動活齒傳動的結(jié)構(gòu)模型和傳動原理圖。外激波擺動活齒傳動是由三部分組成：外激波器H由內(nèi)輪廓偏心套和轉(zhuǎn)臂滾針軸承組成；活齒輪G是由活齒架和一組擺動活齒組成，相當于內(nèi)齒行星輪，活齒架為具有等分駐齒槽的筒狀構(gòu)件，與機架固聯(lián)或與輸出軸固聯(lián)；中心輪K為外齒輪，齒形為擺動活齒幾何中心運動軌跡的內(nèi)等距線，與輸出軸固聯(lián)或與機架固聯(lián)。

圖7－1外激波擺動活齒傳動的結(jié)構(gòu)模型和傳動原理圖②傳動比計算。③外齒中心輪的齒形綜合。④外激波擺動活齒傳動的優(yōu)缺點。

⑵帶傳動的選擇帶傳動由帶輪、帶和支承件組成。利用張緊在帶輪上的帶和帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。帶傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩和沖擊和過載打滑，缺點是傳動比較小且不準確，且在結(jié)構(gòu)上從動帶輪占據(jù)的空間沒有充分利用。3.活齒減速帶輪的形成由外激波擺動活齒傳動與帶傳動機構(gòu)的從動帶輪合二為一形成的行星減速帶輪，是一種新型減速裝置。它具有帶傳動可靠性高、減振能力強等優(yōu)點，又保持了擺動活齒傳動無W輸出機構(gòu)帶來的一系列優(yōu)點，并成功地克服了外激波擺動活齒傳動外激波器尺寸大帶來的動平衡性能差的缺點。⑴帶輪與外激波器的組合⑵帶輪激波器使繞固定軸傳動的帶輪成為外激波器的一部分⑶卸荷帶輪設(shè)計第二節(jié)同軌跡連桿機構(gòu)

同軌跡四連桿機構(gòu)是指自由度F相同、輸入構(gòu)件的運動規(guī)律相同、輸出構(gòu)件上的一點軌跡相同的一組連桿機構(gòu)，但這組連桿機構(gòu)的運動學(xué)尺寸不同，所以其受力狀態(tài)、動態(tài)性能有巨大差異。因而，同軌跡連桿機構(gòu)的形成方法是機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的重要方法之一。形成同軌跡連桿機構(gòu)的羅伯特－契貝謝夫定理是由美國數(shù)學(xué)家薩姆爾·羅伯特于1875年和俄國學(xué)者契貝謝夫于1878年分別發(fā)現(xiàn)的，因此稱為“羅伯特－契貝謝夫定理”。該定理的內(nèi)容是：由一個四桿鉸鏈機構(gòu)發(fā)生的一條連桿曲線，還可以由另外兩個四桿鉸鏈機構(gòu)發(fā)生出來。或表述為同一連桿曲線，可以用三個不同的機構(gòu)來實現(xiàn)。1.連桿點K位于連桿兩鉸鏈連線上的同跡連桿機構(gòu)

圖形縮放原理如下圖7－2a所示為一平行四邊形機構(gòu)，由平行四邊形OBKD與機架在O點鉸接而成。A點為BK桿延長線上的一點。連接AO得交點C。當A點沿任意給定軌跡運動時，C點將給出與A點相似但縮小了的軌跡。⑴AO除以CO與AB除以KB的值是相等的為常數(shù)m（射線定理）。⑵當此四邊形作為一剛體繞O轉(zhuǎn)動一角度時，A點轉(zhuǎn)到A'，按射線定理有AA'與CC'的比值與AO與CO的比例等于常數(shù)m。A點的一切運動都是這兩部分運動的合成。因此C點的運動是以縮小的比例模擬A點的運動，反之亦然。第一個同跡連桿機構(gòu)設(shè)計如圖7－2b所示，在原始機構(gòu)上作平行四邊形導(dǎo)引機構(gòu)BODK。曲柄C0CDO為所示的第一個同跡連桿機構(gòu)，K為連桿CD延長線上的點。所示曲柄拉搖桿機構(gòu)的尺寸，如圖中下面的公式。第二個同跡連桿機構(gòu)設(shè)計如圖7－2c所示，在原始機構(gòu)上作平行四邊形導(dǎo)引機構(gòu)A0AKE。雙搖桿機構(gòu)A0EFCO為所求的第二個同跡連桿機構(gòu)。第三個同跡連桿機構(gòu)設(shè)計如圖7－2d所示，CO是兩具同跡連桿機構(gòu)中共同的新機架的固定鉸鏈點，機架的三個固定鉸鏈點A0與O，A0與CO，O與CO。2.任意連桿點K的同跡連桿機構(gòu)在圖7－3a中，四桿機構(gòu)A0A1B1B0為A1B1上有附加連桿點K的原始機構(gòu)。由羅伯特－契貝謝夫定理決定的另兩個四桿機構(gòu)為A0A2C2C0和B0B3C3C0。在這3個同跡連桿機構(gòu)中有四個相似三角形；有三個不同的平行四邊形。獲得兩個同跡連桿機構(gòu)尺寸的A·凱萊作圖法：想象7－3a中機架鉸鏈A0、B0、C0沒有結(jié)牢，隨后拉動A0、B0、C0互相脫開，直到各個連桿機構(gòu)的曲柄、連桿和從動件形成一條直線，便得到圖7－3b，后者的機架距離不等于前者，但兩圖中所有活動構(gòu)件的長度是正確的，所有的角度也是正確的。對于任一給定的帶連桿點的鉸鏈四桿機構(gòu)，都可以作出如圖7－3b這樣一個圖形而獲得它的另外兩個同跡連桿機構(gòu)的尺寸。圖7－3

圖7－4的左上圖就不能用A·凱萊作圖法，因為三個連桿機構(gòu)壓縮成一條直線。把O1ABO2作為一個原始機構(gòu)，為了找到連桿AB延長線上K點的同軌跡機構(gòu)，在機架O1O2的延長線上作O3，使O1O2：O2O3＝AB：BK，然后，依次作三個平行四邊形。于是得到了同跡四桿機構(gòu)O2O3B2C2，C2B2延長線上點K與原始機構(gòu)中的K點軌跡相同。

圖7－4的左上的a、b兩圖是描繪同一連桿曲線的四桿機構(gòu)和六桿機構(gòu)。還可求出另兩個同跡六桿機構(gòu)，如圖7－4的下面兩圖。圖7－43.應(yīng)用實例圖7－5是車輪六桿懸掛裝置。第三節(jié)新型內(nèi)燃機的開發(fā)1.往復(fù)式內(nèi)燃機的技術(shù)矛盾：工作機構(gòu)及氣閥控制機構(gòu)組成復(fù)雜，零件多。曲軸等零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差。機構(gòu)運動慣性力大，因此增大軸承慣性載荷，使系統(tǒng)不平衡產(chǎn)生振動，也限制了輸出軸轉(zhuǎn)速的提高。曲軸回轉(zhuǎn)兩周才又一次動力輸出，效率低。往復(fù)式內(nèi)燃機進氣閥排氣閥汽缸活塞連桿曲軸2.無曲軸式活塞發(fā)動機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：利用機構(gòu)等效代換原理。以反凸輪機構(gòu)代還原發(fā)動機的曲柄滑塊機構(gòu)。使零件減少，結(jié)構(gòu)簡單，成本降低。運動原理：活塞往復(fù)運動，由推桿端部的滑塊在凸輪槽中滑動致使凸輪轉(zhuǎn)動，再經(jīng)輸出軸輸出轉(zhuǎn)矩。性能特點：系統(tǒng)中不需要飛輪，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)；通過改變凸輪輪廓形狀可以改變輸出軸轉(zhuǎn)速，達到減速增矩的目的。應(yīng)用：重型機械、船舶、建筑機械等。單缸無曲軸式活塞發(fā)動機火花塞汽缸活塞推桿圓柱凸輪輸出軸3.旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃發(fā)動機

（直接將燃料的動力轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動輸出）組成情況：橢圓形汽缸，三角形轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子的內(nèi)孔上有齒），外齒輪，吸氣口，排氣口，火花塞。工作原理：吸氣、壓縮、燃爆、排氣。隨著這四個物理功能致使三角形轉(zhuǎn)子與橢圓汽缸之間的空腔體積發(fā)生變化，則轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動。性能特點：結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量比往復(fù)發(fā)動機少40%，體積減少50%，重量下降1/2到2/3；但存在汽缸上產(chǎn)生振紋的問題。其原因是與密封片的材料與形狀有關(guān)。運動設(shè)計：三角轉(zhuǎn)子相當于行星內(nèi)齒輪2，系桿H是發(fā)動機的輸出軸，1為中心輪，并且：z2/z1=1.5,則：nH/n2=3。見下頁圖。吸氣壓縮燃爆排氣21第四節(jié)聯(lián)軸器的創(chuàng)新設(shè)計1.聯(lián)軸器的分類根據(jù)聯(lián)軸器是否補償兩軸位移的偏移，是否具有彈性元件，可作圖7－9所示的分類。下面通過對機床行業(yè)對聯(lián)軸器的需求情況和發(fā)展趨勢的分析，僅對可移式聯(lián)軸器進行開發(fā)創(chuàng)新設(shè)計。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及對現(xiàn)有可移式聯(lián)軸器進行抽象分析，可知聯(lián)軸器總功能為聯(lián)接兩軸并傳遞扭矩T及轉(zhuǎn)速n；分功能為聯(lián)接功能、傳遞功能、補償調(diào)節(jié)功能、潤滑密封功能、吸震緩沖功能、維修再生功能等。2.創(chuàng)新案構(gòu)思⑴工作原因理的創(chuàng)新宅構(gòu)思利用機鉆械設(shè)計色方法學(xué)棋基本原懷理將聯(lián)桂軸器的撫主要分米功能作膊為可變煙元素，攏運用各顫種創(chuàng)造腫技法對你可變元著素進行儉變化，脆列出形竊態(tài)矩陣際表，從誓表中組每合，獲抄得新方真案。確麻定元素洋為：A露－聯(lián)接評功能；男B－傳甩遞功能謊；C－掉補償調(diào)蘿節(jié)功能械，運用繡智力激淹勵法、洪相似類獅比法等紹創(chuàng)造技繪法，對蹤蝶可變元故素進行確變化，繡分析如戴下：①實現(xiàn)聯(lián)池接的作用狂效應(yīng)有形諒聯(lián)接、力怎聯(lián)接、化聾學(xué)分子聯(lián)盾接等。聯(lián)也接性質(zhì)：記剛性、彈脹性。②實現(xiàn)置傳遞功貢能。作榨用效應(yīng)罷有：摩爛擦效應(yīng)規(guī)、嚙合擠效應(yīng)、賽磁效應(yīng)眾、粘附浩效應(yīng)等釀。措施川有：齒唯輪傳動陪、帶傳潛動、摩越擦輪傳切動、鏈荷傳動、愈液壓傳磚動、蝸債桿傳動仁等。③實現(xiàn)桑補償調(diào)裝節(jié)功能疏。作用陡效應(yīng)：端構(gòu)件相敏對運動慨、構(gòu)件鎖變形等描。措施扎：增加明元件的爪活動度薪，加入俯中間元捧件、增換加彈性災(zāi)元件等⑵結(jié)構(gòu)暖創(chuàng)新構(gòu)西思將結(jié)構(gòu)中萍完成主要謀功能的主胡要零件的學(xué)主要表面修（功能面三）進行變四型，功能欄面變形的孟主要參數(shù)章是形狀、頁大小、位縫置、順序邀、材料。叉聯(lián)軸器的妻主要功能折面是左、垂右聯(lián)軸器嬌和中間元端件的配合卻面。變化可辦變元素遇，將工俗作原理琴和結(jié)構(gòu)劍中的可京變元素聲的變化室列成形秋態(tài)矩陣銷表，見經(jīng)圖7－悲10及討圖7－禁11上文圖。⑶新型聯(lián)料軸器構(gòu)思理論上從亭圖7－1撿0中組合調(diào)構(gòu)思，可肚獲得多種塞聯(lián)軸器方掩案。其中槐有多種是?？尚械姆骄嘲福◤?fù)現(xiàn)有的聯(lián)搜軸器方案挪和具有創(chuàng)醬新原理結(jié)嘉構(gòu)的聯(lián)軸耐器方案，兔舉例說明姥如圖7－遞11下圖統(tǒng)所示的一徐款新結(jié)構(gòu)把的聯(lián)軸器偵，還有圖佳7－12法所示的上攤、下兩款貍不同的新艘款結(jié)構(gòu)的貞聯(lián)軸器。圖7－得10圖7－1濕1圖7－先12第五節(jié)價過載保護勾裝置的機啞械結(jié)構(gòu)設(shè)餅計1.偏心扭輪連桿機緣瑞構(gòu)圖7－杠13所妙示的偏逗心輪連尊桿機構(gòu)湊。主動管輪1通原過偏心渣輪2驅(qū)駱動連桿殺頭3。脂連桿4役將運動套傳遞給拖搖臂5器，從而源驅(qū)動從箱動軸6抱。要求洪設(shè)計一倉個功能休可靠、枯制造方張便的過慌載保護傳裝置，說它可使長得當從幫動軸過衰載時，牢連桿機丹構(gòu)的運融動和力太的傳遞悠中斷，往但主動陜軸仍可壟繼續(xù)運拔轉(zhuǎn)。此爺外，要欣求過載右中斷以久后，該宵裝置容掀易恢復(fù)四到先前槽狀態(tài)。狐過載精揚度為±腸3%，轉(zhuǎn)主動軸辟轉(zhuǎn)速5絹0r/懂min挎，轉(zhuǎn)矩屆400握N·m才，生產(chǎn)慚批量2娘臺。2.過載述保護裝置芝的設(shè)計在以上丹偏心輪拆中設(shè)計選過載保效護裝置館的設(shè)計挑方案有竿許多。執(zhí)從功能嫂結(jié)構(gòu)層湯次上看擴，可將王過載保射護裝置午安置在慮不同的肌構(gòu)件上踢，比如獎可以安蠅置在主濫動軸上敘、連桿番鉸鏈、散從動軸幻玉上。這滴里只討謝論過載殊保護裝渣置安置但于主動具軸的情年況。從淺物理原漏理層次熱上看，柜有機械難式、電凝動式、肥液壓式呈、氣壓誘式和電定磁式等維多種方新式，這殘里只討首論簡單盈的機械移式。盡仙管如此呢限制設(shè)道計方案批空間，吸但通過夸功能分經(jīng)析，仍煤可得到芬8種基冠本結(jié)構(gòu)參方案（襲見圖7毀－14緩）。圖7－1磁4以可靠棚的功能保，方便西裝配、貿(mào)調(diào)節(jié)，壘較少的施磨損和鋒較低的漠噪聲等浪為評判委標準，柴從上述齒8個可盞能性方砌案中優(yōu)今選出圖鬧7－1詠4d、慎f、h忌所示3敞種較好浙的結(jié)構(gòu)霸方案。績以此3飄種方案歸作為基均本結(jié)構(gòu)青，運用喜變元法腎，對每殺個基本波結(jié)構(gòu)再譯作變化杠，又可竹得到8遞種結(jié)構(gòu)搬設(shè)計新漠方案（旗如圖7之－15謙）。上述過載瀉保護裝置畢的16種疊結(jié)構(gòu)方案煮從物理原想理的角度扛看，不外停乎是變形追和摩擦兩陪種，絕大癥部分的差深異僅僅是棗結(jié)構(gòu)細節(jié)倆上的差異院。圖7－藝15c（扶上）在1慚6個方案素中是最佳窮結(jié)構(gòu)設(shè)計磨，但通過察變元法，奴仍可繼續(xù)雪改進，如玩圖7－1俱5下a-援e五個結(jié)鋼構(gòu)。圖7－1們5第九章扇機械銳系統(tǒng)創(chuàng)寸新實例9.1錘機器文人的研防制9.2蠻自行車的財演變與發(fā)您展9.1住機器人的謊研制1.機萍器人簡介機器人是寒20世紀嚴中后期發(fā)談?wù)蛊饋淼牟ㄒ粋€跨學(xué)砍科的高科郵技產(chǎn)品，鍵它涉及到燃機構(gòu)運動懼學(xué)、動力嚇學(xué)、傳感乳、控制、倍驅(qū)動、材彈料、人工森智能等多烈門學(xué)科，暮已形成機石器人工程組這一專門殖研究領(lǐng)域括。機器人的逝“成長”瓣過程就是翼計算機、包傳感器、裳和各種機招構(gòu)等系統(tǒng)場的創(chuàng)造、寄改進與綜獄合配置的沈過程。（1）咱機器人悅的“大擋腦”機器人霞的“大辮腦”就功是計算前機，或什稱電腦抽。現(xiàn)在天廣為使康用的電塌腦屬于昌具有邏佳輯思維棍能力的陶計算機淘，也就舊是說目痕前機器介人的大稱腦僅具屬有邏輯鋼思維能低力。但現(xiàn)在關(guān)區(qū)于形象思科維能力的另計算機研遼制已經(jīng)有嚷所突破，恩即被稱為偷神經(jīng)計算騰機。若機妄器人采用漢了具有邏途輯思維和幕形象思維易的兩種計臥算機，其電大腦就會谷像人一樣妥產(chǎn)生靈感縮慧、直覺和逮感情，就販會成為高急級智能機砍器人。（2）機猛器人的手末臂和手機器人掛的手和拘手臂是滲機器人靈最早發(fā)胳展部位距。它雖旦然沒有診人手靈去活，但挺發(fā)展趨周勢其功戀能卻會辭超過人紫手。因洞其手指混可以設(shè)朗計成任圍意指數(shù)帖；其手載臂可以獨設(shè)計成偽任意長他度或節(jié)歡數(shù)；握封力和臂灑力也可瀉以根據(jù)遼實際要器求進行閑設(shè)計；悅觸覺與脹靈巧性報也在不讓斷提高牛?，F(xiàn)在仙已經(jīng)研你制出三卷指九關(guān)癥節(jié)靈巧飼手，它臭可完成士復(fù)雜、括精密的至裝配，位進行細非微的操屢作。（3）機作器人的行滴走機器人懸的行走秀方式有娃輪式、庫履帶式賊和步行煮式。前怪兩種適件合較好醫(yī)路面，暴而后一軟種適合而較差路集面。為憤適應(yīng)各玻種情況蹦，可采桐用幾種趨方式并偏行。機器人雖斜處于學(xué)步紗階段，但塊已顯示出赴超越人的立行走能力貍的特征。閥它可以在果垂直平面昌上，天花蓄板上行走析。當然這呼種在壁面怪上行走要姐具備吸附看功能與移堆動功能，鍬目前吸附徒多采用真遇空吸附與洲電磁吸附拾。我國哈甜爾濱科技竿大學(xué)研制舅了一種永碰磁吸附輪顛、履帶復(fù)些合式移動棒機構(gòu)。（4）蓋機器人虎的眼睛研究機驢器人的培眼睛有恐兩種方筐法：用攝像機討輸入圖像趴，然后用銳計算機軟筆件進行圖宣像識別與叫分析；建立模擬順生物眼系頑統(tǒng)，這是蝕與神經(jīng)計僵算機相配額合的視覺聯(lián)系統(tǒng)。蜂硅視網(wǎng)旁膜是新芳型機器敞眼，硅凍視網(wǎng)膜由一系列舊光學(xué)傳感音器組成，磨每個傳感助器覆蓋一立小部分圖像糊區(qū)，其功蹈能與人眼粗的功能十宏分相似。（5）機宣器人的鼻解子嗅覺研究擺難度較大娘，，因它忌不僅與探籠測的化學(xué)青組成有關(guān)偽，還與環(huán)黨境有關(guān)，浙而環(huán)境是叔隨時變化蹲的。但近幾年版已有所突盜破，現(xiàn)在惹開發(fā)的鼻衣子是依靠紋以電子芯鍵片為基礎(chǔ)田的大量聚母合物來鑒悉別各種氣厭味，并給正出數(shù)字顯辮示的結(jié)果費。它對每輝種氣味都區(qū)會產(chǎn)生獨累特的“鑒脾別圖譜”怠，并以此泳作為判別倆各種氣味贈的依據(jù)，碗而不必分砌析其化學(xué)閉成分。2.工設(shè)業(yè)機器人濾概述（1）工圓業(yè)機器人霞的組成（2）工尚業(yè)機器人瘋的結(jié)構(gòu)特靈點（3）工攜業(yè)機器人川的基本參勸數(shù)及其特清性（4）察工業(yè)機具器人的靠坐標形探式（5）口工業(yè)機辭器人關(guān)框節(jié)（6）工碰業(yè)機器人劑傳動元件（1）工付業(yè)機器人里的組成機械系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)控制系統(tǒng)腰部肩部肘部腕部基座末端機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)伐又稱為操波作系統(tǒng)，根是工業(yè)機溫器人的執(zhí)練行機構(gòu)。敢可分為基貝座、腰部傍、臂部、殺腕部、和倆手部（末驢端）。分軍析時可簡鋒化為連桿橫與關(guān)節(jié)。末端即手炎部是直接很參加工作飲部分，可晝以使用各釘種夾持器稅，也可以慎用各種工舞具，如焊燙槍、噴頭遇等。工作晌不僅要求鴉末端達到猛指定的位殖置，還要拴求具有正冬確的方向控制系捎統(tǒng)控制系統(tǒng)勇由計算機墾組成，一停般分為兩擴個部分：一部分是無控制計算膨機，他在齡系統(tǒng)軟件識的支持下叔，實現(xiàn)對旦應(yīng)用軟件抖的編譯，拌相鄰基點瓶的差補運零算，各點務(wù)的運動學(xué)膚動力學(xué)綜耀合，對操廊作及作業(yè)輩對象的信偉息采集處盛理，以及急對整個系覺統(tǒng)的故障封檢測診斷謀和預(yù)報。另一部分果是伺服控嚴制器，他竟接受位移宅、速度及委驅(qū)動的指植令，實現(xiàn)娃對臂桿的蘿加速和閉披環(huán)伺服控瞞制。驅(qū)動系客統(tǒng)包括驅(qū)浮動器和瓦傳動系炕統(tǒng)：驅(qū)動器趟：電機杏驅(qū)動（直直流伺閥服電機尊、越交流伺堪服電機靠、步進友電機）暢；液壓劣氣動驅(qū)猴動。傳動系統(tǒng)給：機器人牌對傳動系評統(tǒng)要求具權(quán)有結(jié)構(gòu)緊臟湊，體積商小，質(zhì)量扁輕，無間荒隙，反應(yīng)循快的特點弄。傳動機舅構(gòu)種類很希多，安性拴能可分為優(yōu)：固定速貼比式和無癢極變速式度；按運動袍方式可分蹦為：回轉(zhuǎn)享——回轉(zhuǎn)削，回轉(zhuǎn)—犬—直線，昏直線——很回轉(zhuǎn)，直觸線——直質(zhì)線?，F(xiàn)代機器殖人除以上兩三大部分針外，還應(yīng)注包括智能赤系統(tǒng)，它御由感知和尼決策兩部離分組成。杠前者主要興是傳感器楚組，后者黃靠運行軟趟件實現(xiàn)。（2）磚工業(yè)機器器人的停結(jié)構(gòu)特先點（工業(yè)冒機器人任的操作私機可以含簡化為潔開式連補桿機構(gòu)小）操作機游的結(jié)構(gòu)裝剛度差典。因為連究桿系末包端是無赴法加以獲支承的嫩，并且銷隨連桿忘系在空亮間位姿畢的變化疼而變化頭。操作機對的運動底靈活。因為每楚個連桿耽都具有慚獨立的礙驅(qū)動器泳，各連愁桿之間火的運動母各自獨減立，互怪不約束種。對傳動做系統(tǒng)的塞剛度、諷間隙和棵運動精惰度要求蠶高。因為連桿臭的控制屬搖于伺服控乒制型，連侄桿驅(qū)動轉(zhuǎn)屆矩的瞬態(tài)伏過程的變削化是非常勿復(fù)雜的，扛并且與執(zhí)關(guān)行件反饋旺信號有關(guān)憶。極容易發(fā)朽生振動與狹不穩(wěn)定現(xiàn)軍象。因為連停桿的受庸力狀態(tài)偶、剛度采條件、服和動態(tài)膊性能都這隨位姿紐奉的變化屯而變化。機器人升性能良牽好的體焦現(xiàn)（抓重堤/自重召）盡量咽大。人類：膜手臂質(zhì)譽量為4步~9k脫g，抓躍重為1芽5~2森5kg彎，則（斃抓重/炮自重）晝=3~籍4。但燥機器人均：（舉抓重/抹自重）日=1/營20結(jié)構(gòu)靜態(tài)懇剛度盡可駐能好。有利于買提高末鏡端的定稿位精度米，對編載程軌跡師的跟蹤唯精度，饒降低對登控制系餃統(tǒng)的要趕求與造汗價等。盡量提綿高系統(tǒng)匙的固有知頻率和配改善系總統(tǒng)的動狀態(tài)性能攜。其目的在府于避開機尊器人的工售作頻率，如有利于系圓統(tǒng)的穩(wěn)定受。（3）竄工業(yè)機忙器人的餐基本參份數(shù)及其沉特性工作空間:指機器鈴人臂桿烈特定部頁位在一肝定條件搖下所能闊達到空突間位置同的集合蝦。自由度：F=∑盾fi捧（式中痛fi為股每個關(guān)歡節(jié)的自辮由度，部末端自把由度不驅(qū)計）一繪般工業(yè)豈用機器牙人具有補4至6鴉個自由挑度。當噸自由度榮增加到霸超過末擱端定位繩需要時頌，便出資現(xiàn)了冗蒸余自由探度。冗喝余自由劫度的存費在增加股了工作朱的靈活路性，但宮也增加寧了編成羽的難度摔，并使洽機器的準結(jié)構(gòu)剛在度與運魚動精度襲下降。胸（下頁或圖例）具有冗余施自由度的累操作機構(gòu)屑的應(yīng)用有效負全載：指操作膊機在工劣作時臂遠端可能兄搬運物皇體的重彩量或所礙能承受書的力及牧轉(zhuǎn)矩。學(xué)機器人值的有效雞負載除剝受到驅(qū)伯動功率辮的限制圾外，還但受到材換料、環(huán)櫻境、運畫動參數(shù)圾（如速酒度、加勉速度及塊其方向友）的限禮制。如黑下頁圖階示的加辨拿大手縱臂，用熟于航天意飛機上役的機器謝人，額斷定搬運通質(zhì)量為棒145偶00k志g，在殘運動速抓度較低遷情況下嘉能達到驚295他00k血g。然副而，這粉種負荷歡能力只殿有在太種空中失書重條件荷下才有蔑可能達斷到。在床地球上留，該手鞠臂本身訂重量達京410愿kg，冤連自重田引起的心臂桿變甚形都無停法承受仇。加拿大手臂攝像機637.67cm705.99cm187.96cm運動精取度：機器人機艱械系統(tǒng)精嗎度涉及位滅置精度、倡重復(fù)位置無精度和系葉統(tǒng)分辨率燈。位置精年度是指操搶作機臂端跟定位誤差浩的大小，隸它與系統(tǒng)乎分辨率、挪機械系統(tǒng)挪的結(jié)構(gòu)間減隙、臂桿捕變形等有追關(guān)；重復(fù)迫位置精度到是指手臂燈端點實際夾到達位置店分布曲線機的寬度；汁系統(tǒng)分辨鴨率主要取閘決于反饋捧傳感器的任分辨率，堂它代表了曾所能識別肝的可控制梢運動變化量的最小單環(huán)位。速度：速度和狂加速度屯是表明沙機器人已運動特夫性的主漿要指標億。最大遵加速度書受到驅(qū)汁動功率食和系統(tǒng)業(yè)剛度的番限制。動態(tài)特性：結(jié)構(gòu)動孕態(tài)參數(shù)瞎常用質(zhì)怎量、慣道性矩、毛剛度、邀阻尼系惱數(shù)、固顏有頻率杰和振動陽模態(tài)來罵表征。（4）臟工業(yè)機渾器人的恭坐標形刪式直角坐標猾型：又稱為鼻直移型。惡其三個基眠本關(guān)節(jié)均絮為移動關(guān)努節(jié)，即實素現(xiàn)升降、營伸縮和平襖移動作。富其末端軌肝跡可以是嫁直線、矩組形、或長蛋方體。該蠅結(jié)結(jié)構(gòu)簡盛單，運動貝直觀性強枕，便于提滅高精度。尖但占據(jù)空極間大，工鏡作范圍小鴿。約占機子器人總產(chǎn)姨量的14噴%左右。圓柱坐標纖型：又稱為洪回轉(zhuǎn)型。推其三個基順本關(guān)節(jié)中拘，兩個為藍移動關(guān)節(jié)法，一個為荷轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)追。其末端假軌跡可以授是圓弧、系扇形平面托、圓柱面援或空心圓閑柱面。該演結(jié)構(gòu)運動搜直觀性強農(nóng)，占據(jù)空漢間小，結(jié)蜻構(gòu)緊湊，販工作范圍謙大。但受散升降機構(gòu)棟的限制，璃一般不能掩提升地面憤上較低位頭置的工件至。約占機留器人總產(chǎn)妥量的47晌%左右。直角坐標型圓柱坐標型球坐標型：又稱為城俯仰型拌。其三漠個基本跟關(guān)節(jié)中列，兩個跳為轉(zhuǎn)動愉關(guān)節(jié)，寶一個為浩移動關(guān)兄節(jié)。其只末端軌攤跡是一注個空心睡球體。價該結(jié)構(gòu)凈與圓柱剩型相比暢，在占剃據(jù)同樣寇空間下允工作范敲圍擴大雁了，由牙于具有顆俯仰自強由度，弦可以完趨成從地聾面提取能工件。再但運動騰直觀性流差，結(jié)怎構(gòu)復(fù)雜廚，臂端傭位置誤粗差會隨光臂的伸似長而放統(tǒng)大。約匹占機器升人總產(chǎn)練量的1嶄3%左祥右。關(guān)節(jié)坐標蝴型：其主體結(jié)煎構(gòu)有三個液轉(zhuǎn)動自由決度，即腰大關(guān)節(jié)、肩柱關(guān)節(jié)、肘逃關(guān)節(jié)。它拒是一種廣舌泛化使用耀的擬人化舟機器人。博該結(jié)構(gòu)占頸據(jù)空間小麻，而工作伙范圍最大衛(wèi)。其末端胸軌跡為球帽體。它還爭可以繞過棍障礙物提嘩取和運送抹工件。但搬運動直觀琴性差，驅(qū)救動控制較欠復(fù)雜。約拖占機器人簽總產(chǎn)量的搭25%碼左右。球坐標型腰部肩部肘部腕部基座末端關(guān)節(jié)坐標型（5）居工業(yè)機卻器人關(guān)顆節(jié)平移關(guān)節(jié)劍：要求：無間相隙、高艦剛度、頂摩擦權(quán)系數(shù)小混、慣量剃小、穩(wěn)纏定、結(jié)菌構(gòu)緊湊頑。類型：滾動樸直線導(dǎo)蜜軌、直老線軸承數(shù)、滾珠弄花鍵、董固定軸陶滾動支贈撐轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)詞：要求：無間淋隙、高態(tài)剛度、蘭摩擦投系數(shù)小痛、慣量扛小、穩(wěn)吵定、結(jié)喚構(gòu)緊湊猴。類型：滾動軸橡承（要求舟滾道合理掌，質(zhì)量輕鴨，強度好眾，彈性模居量高，精罵度高）開放型直線軸承d=101.6d=203.2d=355.6D=114.3D=222.2D=393.76.3512.719.050.09kg0.53kg2.79kg常用薄壁聲大軸承尺溫寸滾動體直線導(dǎo)軌滾珠滾柱小位移崖運動機箭構(gòu)在機器所人工作留中有許垃多頻繁練小位移消運動場鈴合，為羨適應(yīng)這則一條件昂，并保誤持較高日的位置炕精度，扭小位移俗運動機投構(gòu)必須揪有一定資的柔性虧。因此斑許多小晉位移機宴構(gòu)都是旋采用彈繞性變形交的原理康實現(xiàn)的輕。常用荷的有平肉板彈簧滾；以及飾金屬—挺—橡膠夾疊片式餓兩類。平板彈簧式小位移運動手指關(guān)節(jié)的聯(lián)接金屬——橡膠片疊加變形（6）疏工業(yè)機儲器人傳湯動元件普通齒輪繼傳動諧波齒綢輪傳動擺線針輪毫行星傳動絲杠螺驢母傳動鏈傳動齒型帶璃傳動鋼帶傳動鋼絲繩傳脾動柔性軸3.仿計人步行體二足機困器人?執(zhí)行部分薯與傳動部刊分123546踝關(guān)節(jié)1—伺服電機，相當于肌腱，為原動部分2—滾珠螺桿3—螺母4-連桿相當于韌帶，為傳動部分5-小腿6-執(zhí)行部分，腳xzy踝關(guān)節(jié)具有兩個自由度，當兩個伺服電機同向轉(zhuǎn)動時，腳相對小腿繞y軸擺345621膝關(guān)節(jié)具有一個自由度，伺服電機1的轉(zhuǎn)動通過滾珠螺桿2，螺母3帶動連桿4完成小腿6與大腿5之間繞y軸的相對擺動xzy?傳感裝置腳與地群面是否屋接觸的可感覺是噴由力傳融感器獲綢得；各關(guān)節(jié)彎距曲程度由蘆與伺服電青機