机器人机身及行走机构介绍PPT课件

升降运动：
升降缸体2、齿轮套筒6、回转台1整个一起升降运动
齿条活塞缸—升降缸机构图例：
2．回转与俯仰机身：
机器人手臂的俯仰运动，一般采用活塞 缸与连杆机构实现。手臂俯仰运动用的 活塞缸位于手臂的下方，其活塞杆和手 臂用铰链连接好，缸体采用尾部耳环或 中部销轴等方法与立柱连接。
回转与俯仰机身图例：
电机5驱动轮1：通过V1、V2的不同速度控制小车的 移动方向，同时，转向叉3自动地转向正确的方向。 此时轮2受到地面的摩擦而滚动。
电机6驱动轮2：由电机6驱动，小车的方向由专用电 机7驱动转向叉实现。此时轮1自由滚动。
缺陷：施加在角落的力容易产生使机器人翻倒，
对负载有一定的限制。
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之间通过平键和螺钉固定连接，保证定片的位置确定。
升降运动：
活塞1下腔进油→活塞推动机身沿花键轴上升 活塞1上腔进油→活塞推动机身沿花键轴下降
直线运动液压缸—摆动液压缸机构图例：
油口
油口
问题：
1、摆动液压缸的动片与缸的 什么部件相连？机械臂将与摆 动液压缸的什么部件相连？
2、为什么采用长度较短的花 键套导向？
二、机身典型结构
1．回转与升降运动机身(1)：
链轮—液压缸机构：
构成：
主要由链轮机构、液压缸机构、机身本体部 分构成。且升降机构位于转动机构的上方。
工作原理：
回转运动：
通过液压缸活塞的移动→带动链条的移动→链轮 的转动→机身的转动
升降运动：
活塞的上下移动→带动机身的上下升降
链轮—液压缸机构图例： 每个液压缸
3．各种坐标类型机身运动方案设计（3）：
关节坐标式机器人：
这种类型的机器人 主体结构的三个自 由度均为回转运动， 构成机器人的回转 运动、俯仰运动和 偏转运动。通常仅 把回转运动归结为 机身。
3．各种坐标类型机身运动方案设计（4）：
直角坐标式机器人：
这种类型的机器人 主体结构具有三个 自由度且都是直线 运动。通常把升降 运动或水平移动的 自由度归为机身部 分。
适用范围：
最适合平地行走，不能跨越高度，不能爬 楼梯。
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三轮行走机器人图例：
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三轮行走机器人结构及驱动：
构成：三个车轮、转向叉、驱动装置等。 驱动方案：
只有一个油 口。
问题： 要使立柱作大于360°的旋转，对活塞 的行程有什么要求？
1．回转与升降机身(2)：
直线运动液压缸—摆动液压缸机构：
构成：
主要由直线运动液压缸、摆动液压缸、花键导向轴、机身 本体等部分构成。
工作原理：
回转运动：
摆动液压缸进油→摆动缸动片7摆动→带动摆动缸套5摆动 由于花键轴3只起导向作用而不回转，摆动缸定片与花键轴
这种类型的机器人 主体结构通常具有 三个自由度：一个 回转运动（腰转） 及两个直线移动 （升降运动及手臂 伸缩运动）。腰转 运动及升降运动通 常由机身来实现。
3．各种坐标类型机身运动方案设计（2）：
球面坐标式机器人：
这种类型的机器人主 体结构通常具有三个 自由度：绕垂直轴线 的回转运动（回转运 动）、绕水平轴线的 回转运动（俯仰运动） 及手臂的伸缩运动。 通常把回转及俯仰运 动归属于机身。
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四轮行走机器人：
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5．履带式行走机器人：
特点：
可以在有些凸凹的地面上行走，可以跨越障 碍物，能爬梯度不太高的台阶。
没有自位轮，依靠左右两个履带的速度差转 弯，会产生滑动，转弯阻力大，且不能准确 地确定回转半径。
一、机身的自由度和运动
1．机身的自由度：
机身往往具有升降、回转及俯仰三个 自由度。
2．机身的运动：
由上面三个自由度可以组合成机身 五种运动形式。分别是：
回转运动； 升降运动；
回转—升降运动； 回转—俯仰运动； 回转—升降运动—俯仰运动。
3．各种坐标类型机身运动方案设计（1）：
圆柱坐标式机器人：
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三、机器人行走机构
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1．行走机构的构成：
机器人行走机构通常由驱动装置、传 动装置、位置检测装置、传感器、电 缆和管路等构成。
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3、机身升降运动的行程和回 转运动角度取决于什么？
4、画出零件2的结构图。
花键轴与花键孔：
1．回转与升降机身(3)：
齿条活塞缸—升降缸机构：
构成：
主要由升降缸体、齿条缸、齿轮套筒、固定立柱和升降回 转台等部分构成。
工作原理：
回转运动：
齿条缸的齿条活塞杆直线运动→齿轮套筒6回转运动→齿轮 套筒6 和升降缸体2及升降回转台1固联→升降回转台1 回转
3．固定轨道式机器人运动的实现：
机器人机身底座，安装在一个可移动 的拖板上，依靠丝杆螺母副的运动将 来自电机的旋转运动转化为直线运动。
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4．车轮式行走机器人：
分类：
车轮式行走机器人通常有三轮、四轮、六 轮之分。它们或有驱动轮和自位轮，或有 驱动轮和转向机构，用来转弯。
机器人机身及行走机构介绍PPT课件
机器人机身及行走机构
主讲 周兰
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引言：
机器人机械结构由三大部分构成： 机身、手臂（含手腕）、手部。其 中机身又称立柱，是支承臂部的部 件。同时，大多数工业机器人必须 有一个便于安装的基础部件，这就 是机器人的基座，基座往往与机身 做成一体。有些机器人需要行走， 机身下面还会安装有行走机构。
2．行走机构的分类：
按运行轨迹分：
分为固定轨迹式和无固定轨迹式两种。固 定轨迹式主要用于工业机器人
按行走机构的特点分：
对于无固定轨迹机器人，可分为轮式、履 带式和步行式等。前两者与地面连续接触， 后者与地面为间断接触。
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