典型机器人结构示例演示文稿

30
肘关节运动传动原理图：
.
31
肘关节运动结构图（1）：
.
32
肘关节运动结构图（2）：
.
33
肘关节运动结构图（3）：
.
34
固联于大臂骨架
肘关节运动结构图（4）：
小臂
.
35
4．手腕的俯仰运动：
运动传动链：
关Z部17分节/Z与1电8→手机齿腕5轮活→1动8联部与轴分手器固腕联→活动→直部带齿分动轮固手Z联腕21/活→Z2动与2→部手伞分爪齿连连同接轮 手爪连接部分旋转运动→完成俯仰运动
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，完成肘关节的旋转运动。
.
.
37
手腕的俯仰运动结构图：
.
38
5．手腕的回转运动：
运动传动链：
关 齿
轮节Z电27机/Z628→→联直轴齿器轮→Z29伞/Z齿30→轮手Z2腕5/Z实26→现
伞 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。
.
15
小臂图例（1）：
.
16
小臂图例（2）：
.
17
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。
.
18
手腕图例：
.
19
三、主要运动
.
20
1．腰转运动：
运动传动链：
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。
.
25
肩关节运动传动原理图：
.
26
肩关节运动结构图（1）：
.
27
肩关节运动结构图（2）：
.
28
肩关节运动结构图（3）：
.
29
结构型式：关节式 自由度数：6 运动范围：
θ1
θ2
308° 314°
θ3
θ4
292° 578°
θ5
θ6
244° 534°
.
7
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
.
8
二、主要构成
.
9
1．立柱和基座（1）：
立柱：用于支承整个臂部和腕部，同时
典型机器人结构示例
主讲 周兰
.
1
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。
.
2
一、PUMA—262型机器人简介
.
3
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。
.
4
关节1
PUMA—262型机器人关结节2 构图：
关节3 关节6
关节5
关节4
.
5
2．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。
.
6
3．主要技术参数（1）：
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 动于自转安→→装齿向在轮后手Z2传腕7不递活动→动→手部俯腕分仰有也运附要动加绕时回轴齿转线轮运θ5Z动旋28转的→传齿动轮轴Z由28
.
36
手腕的俯仰运动传动原理图：
俯仰运动 偏转运动
.
11
立柱和基座图例：
.
12
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。
.
13
大臂图例：
.
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。
结构特点：
手腕完成偏转运动时有两个附加运动，一个 是手腕的回转运动，一个是手腕的俯仰运动。
.
42
6．手腕的偏转运动（2）：
附加回转运动：
手腕实现偏转运动→带动手腕活动部分偏转→齿轮 Z分轮附27加偏Z、27回转Z、2转（6Z的2运θ6绕轴4）动θ支→4公承关转在节又手电自腕机转活6不→动动传部→至分齿齿并轮轮随ZZ手2350腕→不活动手动→腕齿部有
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。
.
10
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。
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。
.
21
腰转运动传动原理图：
.
22
腰转运动结构图：
.
23
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。
.
39
手腕的回转运动传动原理图：
俯仰运动 偏转运动
回转运动
.
40
手腕的回转运动结构图：
.
41
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/Z20→ 直 齿 轮 Z20 与 手 腕 固 定 部分相连→带动手腕固定部分连同手腕活动 部分及手腕回转部分一同旋转实现偏转运动。
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
.
24
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。