机器人动力学知识点总结＜二＞

机器人系统与控制需求简介

1、工业机器人系统组成

• 机械本体
• 控制柜
• 示教盒

2、核心零部件

• 精密减速机
• 伺服电机
• 伺服驱动器
• 控制系统

3、本体结构分类

• 关节型机械臂
• SCARA机械臂
• 笛卡尔机械臂
• Delta并联机械臂
• Delta并联机械臂
• 圆柱形机械臂
• 球坐标机械臂

4、符号表示

• 机器人：关节+连杆 组成运动链

• 关节：

  • 转动关节（Revolute)
  • 平动关节（Prismatic)

• 符号表示：

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• 举例：

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5、传动方式

• 齿轮传动
• 带传动
• 链传动
• 蜗轮蜗杆传动
• 轮系传动

6、RV减速机

• 概念：RV减速机由一个渐开线圆柱行星减速机的前级和一个摆线针轮减速的后级组成。
• 特点：
  • 齿隙小于1弧分
  • 扭转刚度高
  • 抗冲击性强
  • 传动比范围大
  • 传动效率高
  • 工作寿命长

7、谐波减速机

• 概念：谐波减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构，它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。
• 特点：
  • 精度高
  • 传动比大
  • 承载能力高
  • 体积小、重量轻
  • 传动效率高、寿命长
  • 传动平稳、无冲击，噪音小

8、机器人的驱动装置

（1）电机

• 电动驱动器的能源简单，速度变化范围大，效率高，转动惯性小，速度和位置精度都很高，但它们多与减速装置相联，直接驱动比较困难。

（2）液压

• 液压驱动器的优点是功率大，可省去减速装置而直接与被驱动的杆件相连，结构紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高的精度。但需要增设液压源，易产生液体泄漏，不适合高、低温及有洁净要求的场合。故液压驱动器目前多用于特大功率的操作机器人系统或机器人化工程机械。

（3）气动

• 气动驱动器的结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。但也需要增设气压源，且与液压驱动器相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于精度不高、但有洁净、防爆等要求的点位控制机器人。

9、伺服电机

（1）伺服

按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制得非常灵活方便。

（2）伺服电机

带有位置反馈装置的直流、交流、或者无刷直流电机。

位置反馈装置通常指的是：旋转编码器

（3）伺服电机的分类

• 直流伺服电机 DC
• 交流伺服电机 AC
• 无刷直流电机 Brushless DC

（4）伺服驱动器

伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。