转动关节和移动关节

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教案-工业机器人基础第5章01

教案-工业机器人基础第5章01

第五章机器人驱动系统5.1机器人驱动系统概述【内容提要】本课主要学习机器人驱动系统的主要几个指标:驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。

知识要点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件✓机器人的传动机构✓机器人的制动机构重点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件难点:✓机器人的传动机构关键字:✓驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构【本课内容】【内容提要】本章主要介绍机器人的驱动系统。

内容包括机器人的直接与间接驱动方式,液压、气压、电动驱动元件与特点,驱动机构与传动机构,制动器;液压系统组成与工作原理,液压系统的主要设各;气压系统组咸与王作原理,气压系统的主要设备;直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,步进电动机的结构原理与参数,直线步进电动机简介。

学习完本章的内容后,学生应能够;了解机器人的驱动方式,掌握不同类型机器人驱动元件的性能与特点,熟悉驱动机构、传动机构及其传动方式的图例与特点,了解制动器的基本功能;能够熟练地分析实际机器人的驱动机构、驱动方式与制动原理,能够绘制出传动原理图。

掌握机器人的液压驱动系统的组成,熟悉液压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析液压驱动系统的流程,能够找出液压驱动系统的故障环节。

掌握机器人的气压驱动系统的组成,熟悉气压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析气压驱动系统的流程,能够找出气压驱动系统的故障环节。

了解伺服系统与伺服电动机的要点,掌握直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,掌握交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,掌握步进电动机的结构原理与参数;能够分析电动机驱动系统的工作特性,能够找出电动机驱动系统的控制要点。

5.1机器人驱动系统概述机器人是运动的,各个部位都需要能源和动力,因此设计和选择良好的驱动系统是非常重要的.本节主要介绍机器人驱动系统的主要几个指标;驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。

国开作业《机电一体化系统》 (19)

国开作业《机电一体化系统》 (19)

题目:1.滚珠丝杆机构不能自锁。

()选项A:对选项B:错答案:对题目:2.滚珠丝杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。

()选项A:对选项B:错答案:对题目:1.滚珠丝杠副结构外循环方式不包含()。

选项A:外循环螺旋槽式选项B:外循环插管式选项C:内、外双循环选项D:外循环端盖式答案:内、外双循环题目:2.机电一体化系统的支承部件主要有旋转支承部件和移动支承部件,下面()为机电一体化系统的旋转支承部件。

选项A:导轨选项B:空心圆锥滚子轴承选项C:滑座选项D:低精度滚动轴承答案:空心圆锥滚子轴承题目:1.传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。

()选项A:对选项B:错答案:对题目:2. 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角。

()选项A:对选项B:错答案:对题目:1.传感器一般由()部分组成。

选项A:驱动电路选项B:敏感元件选项C:转换元件选项D:基本转换电路答案:敏感元件, 转换元件, 基本转换电路题目:2.传感器测量电路主要包括()几种类型。

选项A:模拟测量电路选项B:开关型测量电路选项C:数字式测量电路选项D:脉冲型测量电路答案:模拟测量电路, 数字式测量电路, 开关型测量电路题目:3.一般位移传感器主要有()。

选项A:电感传感器选项B:光栅传感器选项C:CO2传感器选项D:电容传感器答案:电感传感器, 电容传感器, 光栅传感器题目:4.传感器类型选择时考虑()因素。

选项A:灵敏度与精度选项B:成本低选项C:测量对象与测量环境选项D:频率响应特性与线性范围答案:测量对象与测量环境, 灵敏度与精度, 频率响应特性与线性范围题目:1.直流伺服电动机在一定电磁转矩T(或负载转矩)下的稳态转速n 随电枢的控制电压Ua 变化而变化的规律,称为直流伺服电动机的调节特性。

选项A:对选项B:错答案:对题目:2.直流伺服电动机调节特性曲线的斜率K 反映了电动机的转速n 随控制电压Ua 的变化而变化快慢的关系,其值大小与负载大小有关。

关节的运动名词解释

关节的运动名词解释

关节的运动名词解释关节是连接两个或多个骨头的组织,使得骨头能够在人体运动时相对移动。

关节的运动是人体运动的基础,通过不同的关节动作,我们才能完成各种日常活动和运动。

在本文中,我们将解释一些关节的运动名词,从而更好地理解人体运动的机制。

屈曲和伸展屈曲和伸展是骨骼系统中最常见的关节运动。

屈曲是指关节向身体中心弯曲,使得两个相连的骨头之间的角度变小。

例如,当我们弯曲手肘或膝盖时,就是屈曲的运动。

相反,伸展是指关节朝远离身体的方向伸直,使得两个相连的骨头之间的角度增大。

伸展的例子包括伸直手臂或伸展双腿。

旋转和转动旋转和转动是关节的另一类重要运动。

旋转是指关节围绕自己的轴进行转动,而不改变关节的角度。

例如,我们转动头部或旋转肩膀时,就是旋转的运动。

转动则是指关节在平面上绕着某一点进行旋转。

例如,当我们转动手腕或转动腰部时,就是转动的运动。

外展和内收外展和内收是另一对互补的关节运动。

外展是指关节从中线向外侧移动,使得骨头之间的角度增大。

例如,当我们将手腕向外翻或将脚趾向外侧展开时,就是外展的运动。

内收则是指关节从外侧向中线移动,使得骨头之间的角度减小。

内收的例子包括将手腕向内翻或将脚趾向内侧靠拢。

张开和合拢张开和合拢是指关节在水平方向上分开或靠拢的运动。

张开是指关节分开,使得两个相连的骨头之间的距离增大。

例如,当我们打开双臂或张开双腿时,就是张开的运动。

合拢则是指关节靠拢,使得两个相连的骨头之间的距离减小。

合拢的例子包括将双臂贴紧身体或将双腿靠拢。

屈曲、伸展、旋转、转动、外展、内收、张开和合拢等关节运动的组合,使得我们能够进行丰富多样的运动。

这些运动在日常生活和运动训练中起到至关重要的作用。

通过熟悉和理解这些运动名词的含义,我们可以更加准确地描述和解释人体运动的方式和机制。

需要注意的是,每个人的关节活动范围和灵活性可能会有所不同。

一些人可能由于先天或后天因素导致关节活动受限,而另一些人可能具备较大的关节活动范围。

关节活动度的评定

关节活动度的评定

肩关节—外展、内收
体位:仰卧、坐或立位,臂置于体侧,肘伸直,
前臂旋后,使肱骨充分外旋,防止因肱三头肌 紧张限制运动的完成。 轴心:肩峰 固定臂:与身体中线平行 移动臂:与肱骨纵轴平行 外展:0~180 内收:0~45(使肩关节处于20-45度屈曲位)
肩关节—水平内收、外展
胸腰椎—前屈、后伸
体位:坐位
轴心:身体侧面对准第五腰椎棘突 固定臂:与地面垂直、 移动臂:脊柱连线 前屈:
0~80 后伸: 0~30
腰椎—旋转
体位:坐位
轴心:两臂交点 固定臂:两髂棘连线的平行线 移动臂:两肩峰连线的平行线 0~40
胸腰椎—侧屈
体位:坐位
各关节活动度的具体测量
肩关节 肘关节 髋关节 膝关节 踝关节 颈椎
胸椎与腰椎
前臂
腕关节 手指\拇指
关节
肩关节—屈曲、伸展
体位:仰卧、坐或立位,臂置于体侧,肘伸直,
前臂中立位。 轴心:肩峰 固定臂:与腋中线平行,对准股骨的大转子。 移动臂:与肱骨纵轴平行,对准肱骨外上髁。 屈:0~180 伸:0 ~60
关节的分型
根据运动轴心或自由度多寡分为:

单轴关节:只能绕一个运动轴在一个平面上运动。包括滑车关节——指 间关节;车轴关节——近远侧桡尺关节。

双轴关节:两个自由度。包括椭圆关节——桡腕关节;鞍状关节——拇 指腕掌关节。
三轴关节或多轴关节:可做屈伸、收展、旋转等多方向运动。包括:球 窝关节——肩关节;杵臼关节——髋关节;平面关节——肩锁关节;
治疗师所获得的手感即抵触感。 生理性运动终末感:正常关节 病理性运动终末感
生理性运动终末感

关节的基本结构与运动形式

关节的基本结构与运动形式

关节的基本结构与运动形式
关节是身体不同部位呈现紧密接合状态的部但,它使骨骼和肌肉
发挥功能,实现人体的移动。

基本结构上,关节由多个骨骼(关节骨)的多个接合表面组成,每个接合表面间都有关节软骨和各种关节囊
(纤维囊、滑膜囊等)相互分隔,内有液体润滑;同时,还有关节韧
带和肌腱等附属结构。

关节的运动形式有定位性关节运动、滑动关节
运动、转动关节运动、摆动关节运动及假性关节运动等。

定位性关节
运动由两个接近静止的骨头构成,其活动只是内外旋转,且活动范围
很小;滑动关节运动由两个接近平行的骨头组成,上下滑动;转动关
节运动由两个球形骨头构成,内外旋转;摆动关节运动特指肩膀运动;假性关节运动由两个多维面接合,只能屈伸活动。

工业机器人的关节结构

工业机器人的关节结构

工业机器人的关节结构工业机器人是一种用于完成各种生产任务的自动化设备,其关节结构起着至关重要的作用。

关节结构是机器人身体的基础组成部分,它决定了机器人的运动能力、承载能力和精度等方面的特性。

本文将围绕工业机器人的关节结构展开讨论。

一、旋转关节旋转关节是工业机器人最常见的关节结构之一。

它允许机器人在水平方向上进行旋转运动。

旋转关节通常由电机、减速装置和传动装置组成。

电机提供动力,减速装置降低电机输出的转速,传动装置将转动力矩传递给机器人的臂部或末端执行器。

旋转关节的结构紧凑,运行稳定,适用于需要大范围旋转的应用场景。

二、转动关节转动关节是工业机器人另一种常见的关节结构。

它允许机器人在垂直方向上进行转动运动。

转动关节通常由电机、减速装置和传动装置组成,类似于旋转关节的结构。

转动关节的运动轴线与地面垂直,可以实现上下方向的运动,适用于需要抬升和放置物体的应用场景。

三、直线关节直线关节是工业机器人的另一种关节结构。

它允许机器人在水平方向上进行直线运动。

直线关节通常由电机、减速装置和导轨组成。

电机提供动力,减速装置降低电机输出的转速,导轨提供导向和支撑作用。

直线关节的特点是运动平稳、精度高,适用于需要准确定位和移动物体的应用场景。

四、倾斜关节倾斜关节是一种特殊的关节结构,它可以实现工业机器人的倾斜运动。

倾斜关节通常由电机、减速装置和传动装置组成,类似于旋转关节的结构。

倾斜关节的运动轴线与地面倾斜,可以实现倾斜和旋转的复合运动,适用于需要斜面操作的应用场景。

五、并联关节并联关节是一种特殊的关节结构,它由多个关节组成并联连接。

并联关节的特点是具有较高的承载能力和刚度,可以实现复杂的运动轨迹和重量搬运任务。

并联关节常见的结构包括球节关节、万向关节和伸缩关节等。

这些关节可以灵活地组合和布置,提高机器人的运动自由度和适应性。

六、其他关节结构除了上述常见的关节结构,还有一些其他类型的关节结构。

例如,滑动关节可以实现机器人的平移运动;柔性关节可以模拟人体肌肉的柔韧性;回转关节可以实现机器人的旋转和抓取功能。

六轴工业机器人工作原理

六轴工业机器人工作原理

六轴工业机器人工作原理一、引言六轴工业机器人是一种广泛应用于各个行业的自动化设备,其在生产线上可以完成很多重复性高、危险性大的工作,提高了生产效率和质量。

本文将详细介绍六轴工业机器人的工作原理。

二、机器人结构六轴工业机器人通常由机械臂、控制系统和末端执行器三部分组成。

其中,机械臂是最核心的部分,它由基座、旋转关节、伸缩关节和转动关节四个部分组成。

基座固定在地面上,旋转关节使整个机械臂能够在水平面内旋转,伸缩关节使机械臂能够伸缩,转动关节使末端执行器能够沿着垂直方向旋转。

三、运动学原理六轴工业机器人的运动学原理是通过解析几何和矩阵变换来实现的。

首先,将整个机械臂建立坐标系,并确定每个关节的坐标系。

然后根据运动学公式计算出每个关节的位姿参数,并通过矩阵乘法得出整个机械臂的位姿参数。

最后,将位姿参数转换成机械臂各个关节的控制量,通过控制系统控制机械臂的运动。

四、传感器六轴工业机器人通常配备了多种传感器,用于感知周围环境和执行任务。

其中,视觉传感器可以识别物体的位置和形状,使机械臂能够准确地抓取物体;力传感器可以测量末端执行器施加在物体上的力和扭矩,使机械臂能够调整自己的姿态以适应不同的任务需求。

五、控制系统六轴工业机器人的控制系统是由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括电机驱动器、编码器、传感器等设备;软件部分则是运行在计算机上的控制程序。

通过编写控制程序并输入相应指令,控制系统可以实现对机械臂各个关节的精确控制,并且根据任务要求调整末端执行器的位置和姿态。

六、工作流程六轴工业机器人通常先通过视觉传感器识别待加工物体,并确定其位置和形状。

然后,机械臂根据控制系统发出的指令,将末端执行器移动到物体所在位置,并通过力传感器感知物体的重量和形状。

最后,机械臂根据任务要求进行加工或搬运操作,完成任务后将物体放置在指定位置。

七、总结六轴工业机器人的工作原理是通过机械臂、控制系统和传感器三部分协同工作来实现的。

其中,运动学原理是实现机械臂精确控制的基础,而传感器则能够感知周围环境和执行任务。

工业机器人第四章-工业机器人结构设计

工业机器人第四章-工业机器人结构设计
优点
缺点
直接连结传动
直接装在关节上
结构紧凑
需考虑电机自重,转动惯量大,能耗大
远距离连结传动
经远距离传动装置与关节相连
不需考虑电机自重,平衡性良好
额外的间隙和柔性,结构庞大,能耗大
间接传动
经速比远>1的传动装置与关节相连
经济、对载荷变化不敏感、便于制动设计、方便一些运动转换
传动精度低、结构不紧凑、引入误差,降低可靠性
直接驱动
不经中间关节或经速比=1的传动装置与关节相连
传动精度高,振动小,传动损耗小,可靠性高,响应快
控制系统设计困难,对传感元件要求高,成本高
一 工业机器人总体设计
模块化结构设计 模块化工业机器人 由一些标准化、系列化的模块件通过具有特殊功能的结合部用积木拼搭方式组成的工业机器人系统。 模块化工业机器人的特点 经济性 灵活性 存在的问题 刚度比较差 整体重量偏重 模块针对性待提高
谐波齿轮传动是靠柔性齿轮(柔轮)所产生的可控弹性变形来实现传递运动和动力的。它的基本构件有:柔轮、波发生器和刚轮。三个构件中可任意固定一个,其余两个一为主动、一为从动,可实现减速或增速(固定传动比),也可变换成两个输入,一个输出 ,组成差动传动。
当刚轮固定,波发生器为主动,柔轮为从动时,柔轮在椭圆凸轮作用下产生变形,在波发生器长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合;在短轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开;在波发生器长轴与短轴区间,柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态,称为啮入;有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态,称为啮出。由于波发生器的连续转动,使得啮入、完全啮合、啮出、完全脱开这四种情况依次变化,循环不已。由于柔轮比刚轮的齿数少2 ,所以当波发生器转动一周时,柔轮向相反方向转过两个齿的角度,从而实现了大的减速比。

机器人大赛培训考试2

机器人大赛培训考试2

机器人大赛培训考试2一、单选1. 不属于工业机器人子系统的是()。

驱动系统机械结构系统人机交互系统导航系统(正确答案)2. 大型机器人的负载能力为100~500kg,最大工作范围为()左右,主要包括点焊机器人及搬运码垛机器人。

2M2.2M2.5M2.6M(正确答案)3. 搬运机器人的最大负载可以在到()以上。

200kg300kg400kg500kg(正确答案)4. PLC的()功能取代了传统的继电器控制。

模拟量控制逻辑量控制(正确答案)运动控制5. 机器人的定义中,突出强调的是()。

像人一样思维(正确答案)模仿人的功能具有人的形象感知能力强6.机器人视觉系统是一种()光传感系统,同时集成软硬件,综合现代计算机、光学和电子技术。

接触式非接触式(正确答案)自动控制智能控制7. 互换性的零件应是()。

相同规格的零件(正确答案)不同规格的零件相互配合的零没有要求8. 目前,在工业机器人中主要使用的减速器是谐波齿轮减速器和()两种。

蜗杆减速器行星减速器RV减速器(正确答案)9. 局部剖视图选用的是()剖切面。

单一(正确答案)几个平面的几个相交的其他10.对机器人进行示教时,作为示教人员必须事先接受专门的培训,与示教作业人员一起进行作业的监护人员,处在机器人可动范围外时,()可进行共同作业。

不需要事先接受专门培训没有事先接受专门培训也可以无所谓必须事先接受专门培训(正确答案)11. 摩擦带传动是依靠()来传递运动和功率的。

带与带轮接触面之间的正压力带的紧边拉力带与带轮接触面之间的摩擦力(正确答案)带的松边拉力12. 机身是工业机器人用来支撑()部件,并安装驱动装置及其他装置的部件。

手臂(正确答案)腕部爪手手腕13. 曲柄摇杆机构的死点位置在()。

原动杆与连杆共线原动杆与机架共线从动杆与连杆共线(正确答案)从动杆与机架共线14. 平键连接当采用双键时,两键()应布置。

在周向相隔 90°在周向相隔 180°(正确答案)在轴向沿同一直线在周向相隔 120°15. 触摸屏系统一般包括两个部分:()和触摸屏控制器。

工业机器人复习资料 韩建海

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17. 常见的位置和位移传感器 P121 常见的位置和位移传感器有电阻式位移传感器、 电容式位移传感器、 电感式位移传感器、 编码式位移传感器、霍尔元件位移传感器、磁栅式位移传感器等。 18. 绝对式光电编码器的组成 P123 主要由多路光源、光敏元件和编码盘组成。 二.名词解释 1. 机器人机械臂的自由度。 P11 自由度是指机器人所控制的独立坐标轴运动的数目,不包括末端操作器的开合自由度。 2. 机器人机械臂的定位精度。 P12 定位精度是指机器人末端操作器的实际位置与目标位置之间的偏差, 由机械误差、 控制 算法误差与系统分辨率等部分组成。 3. 机器人机械臂的重复定位精度。P12 重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令之下,机器人连续 重复运动若干次时,其位置的分散情况,是关于精度的统计数据。 4. 机器人机械臂的工作范围。 P12 工作范围是指机器人运动时手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合, 也成为工作 区域。 5. 机器人机械臂的承载能力。 P13 承载能力是指机器人在作业范围内的任何位姿上所能承受的最大重量。 承载能力不仅指 负载质量,也包括机器人末端操作器的质量。 6. 齐次坐标。 P51 将一个 n 维空间的点用 n+1 维坐标表示,则该 n+1 维坐标即为 n 维坐标的齐次坐 标。 7. 欧拉角 P62 用来确定定点转动刚体位置的三个一组独立转动角参量, 其中每次转动都是相对于动坐 标系进行的 8. 运动学逆解问题 P73 在机器人运动学分析中, 已知末端执行器要达到的目标位姿, 求解所需的关节变量值叫 做运动学逆解问题。 9. 速度雅克比矩阵 P81 速度雅克比矩阵是一个把关节速度矢量������ 变换为机器人手爪相对基坐标即固定坐标的 广义速度矢量 v 的变换矩阵。 10. 广义坐标 用来描述系统位形所需要的独立参数或者最少参数叫做广义坐标。 11. RPY 角 P60 RPY 角是描述船舶在大海中航行或者飞机在空中飞行时姿态的一种方法。 将船的行驶方 向取为 z 轴,则 R 表示绕 z 轴的回转(а ) ;将船体的横向取为 y 轴,则 P 表示绕 y 轴俯仰(β ) ;将垂直于船体的方向取为 x 轴,则 Y 表示绕 x 轴的偏角(γ ) 。 12. 运动学的正解问题 在机器人的运动学分析位姿 13. 力雅可比矩阵 P88 在机器静力计算中把手部端点力矢量τ 的变换矩阵 14. 灵敏度 P119 灵敏度是指传感器的输出信号达到稳定时,输出信号变化与输入信号变化的比值。

工业机器人复习资料韩建海

工业机器人复习资料韩建海

一.填空。

1.机器人常用的两种关节是什么?P7移动关节、转动关节2.在技术设计中,机器人需要确定哪些基本参数?P17机器人的自由度数目、作业范甬、承載能力、运动速度及定位精度等3.机器人常用的直线运动驰动装豐有哪些?P21齿轮齿条装置、普通丝杠、滚珠丝杠、液压(气压)缸4.机器人常用的旋转运动传动装置有哪几种?P22-25齿轮链、同步带传动装置、谐波齿轮、摆线针轮传动减速器5.机器人机械系统主要由哪几部分组成?P9机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统6.工业机器人按照臂部关节沿坐标轴的运动形式的不同町分为几类?P7直角坐标型、圆柱坐标型、球(极)坐标型、关节坐标型、SCARA型7.机器人常用的驱动方式有哪几种?P19液压驱动、气压驱动、电气驱动8.根据夹持原理不同,工业机器人手部分为哪几种?P38机械钳爪式、吸附式9.简述工业机器人的组成部分及其作用。

P9-11工业机器人系统包拆机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。

其中,机械系统用于执厅机械运动和任务,相当于人的身;控制系统用于驱动机械系统动作,相为于人的肌肉:控制系统用于控制执行机构,完成规定的工作,相当于人的人脑:感知系统用于获取机器人内外部信息,相当于人的五官。

10.简述方向余弦矩阵的基本特点。

P51方向余弦矩阵是止交矩阵,即矩阵中每行和每列中元素的平方利为1,两个不同列或不同行中对应元素的乘枳之和为0。

11.简述常见工业机器人的控制方式。

P99-100点位控制和连续轨迹控制、力(力矩)控制方式、智能控制方式、示教•再现控制12.工业机器人系统总体设计主要包括哪几方面的内容?P16-19系统分析、技术设计。

其中,技术设计包括机器人基本参数的确定、机器人运动形式的选择、拟定检测传感系统框图、确定控制系统总方案,绘制框图、机械纟人构役计。

13.什么是机器人运动学逆解的多垂性?P73在求解机器人逆运动学问题的过程中通常需要接反三角函数方程,这町能会出现多个解的情况,这种现象称为运动学逆解的多重性。

关节基本知识

关节基本知识

按照运动轴的数目及关节面的形状,分为以下几 种关节: 屈戌关节(如手部的指间关节、膝关节)、 蜗状关节(如踝关节)、 车轴关节(如桡尺近端关节)、 椭圆关节(如桡腕关节和枕寰关节)、 鞍状关节(如拇指侧的腕掌关节)、 球窝关节(如肩关节)、 杵臼关节(如髋关节)、 平面关节(如跗骨之间的关节)。
(3)关节腔
关节腔由关节囊滑膜层和关 节软骨共同围成,含少量滑液, 呈密闭的负压状态,这种结构 也体现了关节运动灵活性与稳 固性的统一。
关节的辅助结构
1 关节唇:是附着于关节窝周缘的纤维软骨环, 有加大加深关节窝的作用,如肩关节和髋关节都 有关节唇。
2 关节内软骨:存 在于关节腔内的软骨 称关节内软骨,由纤 维软骨构成。存在形 式有两种,一为关节 盘,二为半月板,它 们可加深关节窝、使 两个关节面互相适应, 同时还有减轻冲撞和 吸收震荡的作用。
可能离开内膜,进入滑膜下组织,成为滑
膜下巨噬细胞。
膝关节滑膜的特点
在全身187个滑膜关节中,膝关节滑膜是面 积最广、最复杂的滑膜,滑膜腔也最大。 膝关节滑膜有以下特点:①滑膜面积最大, 分泌滑液最多;②脂肪垫及绒毛数量最多, 也最大;③与周围结构,特别是肌腱明显 分开;④滑膜形成许多囊状隐窝,其中5个 位于关节腔前面,4个位于关节腔后面,从 而使滑膜腔容积大大增加,成为人体关节 腔最大的关节;⑤滑膜面积是全身最大者, 并且形成皱襞以适应膝关节的各种运动。
③韧带的多少与强弱;关节周围韧带和肌腱坚固,则使关 节运动受限,从而增强其稳固性,反之,关节周围韧带或 肌腱较少,则运动幅度大而增加了灵活性,且此部位往往 是关节易发生脱位之处。
④关节内结构,对关节运动也有明显的影响,如 关节盘、半月板和滑液均可增加关节的灵活性, 而关节内韧带则对运动有明显的制约,从而增加 关节的稳固性。

旋转关节常用字母

旋转关节常用字母

题目
转动关节用字母( )表示。

A.P
B.R
C.S
D.T
答案解析
B
机器人的关节分为几种类型?分别用什么字母表示?
1)平动关节(P-prismaticjoint),也称之为移动副,允许连杆作直线移动。

2)转动关节(R-revolutejoint),也称之为转动副,允许连杆作旋转运动。

关节机器人的主要分类
最佳答案
按照关节机器人的构造分类:
1、五轴和六轴关节机器人
拥有五个或六个旋转轴,类似于人类的手臂。

应用领域有装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、锻造、铸造等。

2、托盘关节机器人
二个或四个旋转轴,以及机械抓手的定位锁紧装置。

应用领域有装货、卸货、包装、特种搬运操作、托盘运输等。

3、平面关节机器人SCARA
三个互相平行的旋转轴和一个线性轴。

应用领域有装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、喷漆、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。

此外,还可以按照关节机器人的工作性质分类,可分为很多种,比如:搬运机器人,点焊机器人,弧焊机器人,喷漆机器人,激光切割机器人等等。

机器人基础 期末复习

机器人基础  期末复习

1、根据各个国家对机器人的定义,总结各种说法的共同之处,机器人应该具有以下特性:1 )种机械电子装置。

2 )动作具有类似于人或其他生物体的功能。

3)可通过编程执行多种工作,具有定的通用性和灵活性。

4)具有一定程度的智能,能够自主地完成一些操作。

2、机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发制造和应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。

“机器人革命”有望成为“第四次工业革会”的切入点和增长点,本书将看重讨论工业机器人的结构、控制和应用等问题。

3、1940年,-位名叫J saac As imov的科幻作家首次使用了Robotics (机器人学)来描述与机器人相关的科学,并提出了“机器人学三原则”。

这三条原则如下:1 )机器人不得伤害人或由于故障而使人遭受不幸。

2)机器人必须服从于人的指令,除非这些指令与第一-原则相矛盾。

相矛盾。

3)机器人必须能保护自己的生存,只要这种保护行为不与第或第二原则。

4、新一代工业机器人正在向智能化、柔性化、网络化、人性化和编程图形化方向发展。

5、一般来说, -个机器人系统由机械结构、控制器、传感器、驱动系统和作业信息等几部分组成。

机械结构:包括机器人本体、传动机构和执行机构,主要实现机器人运动和力的传递;控制器:主要是对机器人模型、环境模型、工作任务和控制算法的分析与实现,以及实现人机的交互;传感器:包括内部传感器和外部传感器,主要实现对机器人内部状态和外部环境的监控;驱动系统包括驱动器和伺服系统,驱动器是机器人的动力源.可以是气动的、液压的或电动的;作业信息:主要实现对作业对象、作业顺序等信息的分析与处理。

6、机器人一般都由四个主要部分组成:①机械系统;②传感系统;③驱动系统;④控制系统。

机械系统包括传动机构和由连杆集合形成的开环或闭环运动链两部分。

连杆类似于人类的大臂、小臂等,关节通常为移动关节和转动关节。

移动关节允许连杆做直线移动,转动关节允许构件之间产生旋转运动。

04-机器人课程-运动学

04-机器人课程-运动学

1、机器人运动学
1.5机器人微分运动及速度
机器人的微分运动是研究机器人关节变量的微小变化与机器人手部位姿的微小变化 之间的微分关系。如果已知两者之间的微分关系,就可以解决机器人微分运动的两 类基本问题:一类是在已知机器人各个关节变量的微小变化时求机器人手部位姿的 微小变化;另一类是在已知机器人手部位姿的微小变化时求机器人各个关节变量相 应的微小变化。机器人的微分运动对机器人控制、误差分析、动力分析和保证工作 精度具有十分重要的意义。
1、机器人运动学
1.3齐次变换及运算
1.3.1 直角坐标变换 在机器人中建立直角坐标系后,机器人的手部和各活动杆件之间相对位 置和姿态就可以看成是直角坐标系之间的坐标变换。
1、机器人运动学
1.3齐次变换及运算
平移变换 设坐标系{i}和坐标系{j}具有相同的姿态,但两者的坐标原点不重合,如图3-7所 示。 若用矢量Pij表示坐标系{i}和坐标系{j}原点之间的矢量,则坐标系{j}就可以看成 是由坐标系{i}沿矢量Pij平移变换而来的,所以称矢量Pij为平移变换矩阵,它是一个 3×1的矩阵
1.1、机器人位姿描述
机器人的位姿主要是指机器人手部在空间的位置和姿态,有 时也会用到其他各个活动杆件在空间的位置和姿态。需要先 了解的与机器人运动相关的一些基础知识。 机器人的机构运动简图、机器人的自由度、机器人的坐标系、 机器人的工作空间、机器人的位姿
1、机器人运动学
1.2机器人的位姿
所谓机器人的位姿主要就是指机器人手部在空间的位置和姿态。有了机器 人坐标系,机器人手部和各个活动杆件相对于其他坐标系的位置和姿态就 可以用一个3×1的位置矩阵和一个3×3的姿态矩阵来描述。如图3-2所示, 机器人手部的坐标系{H}相对于机座坐标系{O}位置就可以用坐标系{H}的 原点OH在坐标系{O}三个坐标分量xOH、yOH、zOH、组成3×1的位置矩阵来 表示

转动关节和移动关节

转动关节和移动关节
摩擦系数小且不 随速度变化等。
3.导轨副常见形式:
滑动导轨 滚动导轨 静压导轨 磁性悬浮导轨
由于机器人在速度和精度方面要求高, 一般采用结构紧凑且价格低廉的滚动导 轨。
直线导轨种类示例:
滑动导轨 静压导轨
滚动导轨 磁悬浮导轨
4.机器人用典型滚动导轨结构简介:
直线运动球轴承:
由外圈、保持架和在外圈和轴之间的几列钢 球组成。外圈相对轴作往复直线运动,而钢 球借助保持架通道引导循环,在外滚道中往 复滚动。
插销定位结构示例:
3.伺服定位系统:
前面两种定位方法只适用于两点或多 点定位,而在任意点定位时,要使用 伺服定位系统。它可以根据输入指令 的变化控制位移,获得良好的运动特 性。不仅适用于点位控制,也适合于 连续轨迹控制。
五、传动件的消隙
1、需要消隙的理由
传动机构存在的间隙, 称为侧隙。
传动间隙的存在,影 响着机器人的重复定 位精度和平稳性;对 机器人控制系统而言, 传动间隙导致显著的 非线性变化、振动和 不稳定性。
2、产生间隙的原因:
由于制造和装配误差所产生的间隙; 为适应热膨胀而特意留出的间隙。
3、消隙的措施:
提高制造和装配精度; 设计可调整传动间隙的机构; 设置弹性补偿零件。
偏心套调整法图例:
斜齿圆柱齿轮消隙原理:
轴向弹簧调整法图例:
周向弹簧调整法图例:
外部驱动机构驱动臂部的形式:
适合于传递大扭矩的回转运动,采用的 传动机构有滚珠丝杆、液压缸和汽缸。
驱动电机安装在关节内部的形式:
这种方式亦称为直接驱动方式。
转动关节结构示例(2):
外部驱动
直接驱动
外部驱动动 作示意图
4.机器人用轴承(1):
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机械手运行至定位点,行程开关发出信号,电磁换向阀关 闭油路实现定位。
电机驱动机械手需定位时:
机械手运行至定位点,行程开关发出信号,电气系统激励 电磁制动器进行制动而定位。
2.机械挡块定位:
是在行程终点设置机械挡块,当机械 手减速运动至终点时,紧靠挡块而定 位。
插销定位结构示例:
3.伺服定位系统:
琐口在外 圈背靠背
琐口在外 圈面对面
琐口在外 圈串联
薄壁四点接触球轴承图例:
4.机器人用轴承(2):
薄壁交叉滚子轴承:
这种轴承相当于由两套推力圆锥滚子轴承 组合而成,滚子呈交叉垂直排列,内圈有 两个相互垂直的滚道,外圈为双半外圈。 能够承受轴向、径向和力矩联合载荷,并 具有更高的刚度。
圆锥滚子轴承:
直线运动球轴承图例(1):
直线运动球轴承图例(2):
直线滚动导轨示例:
1.电气开关定位:
定位原理:
电气开关定位是利用电气开关(有触点或无触点) 作行程检测元件,当机械手运行到定位点时,行程 开关发出信号,切断动力源或接通制动器,从而使 机械手获得定位。
分类:
液压驱动机械手需定位时:
2.对导轨的要求:
导轨副之间间隙 小且可调,并能 消除间隙。
在垂直方向上具 有足够的刚度。
摩擦系数小且不 随速度变化等。
3.导轨副常见形式:
滑动导轨 滚动导轨 静压导轨 磁性悬浮导轨
由于机器人在速度和精度方面要求高, 一般采用结构紧凑且价格低廉的滚动导 轨。
直线导轨种类示例:
2、产生间隙的原因:
由于制造和装配误差所产生的间隙; 为适应热膨胀而特意留出的间隙。
3、消隙的措施:
提高制造和装配精度; 设计可调整传动间隙的机构; 设置弹性补偿零件。
偏心套调整法图例:
斜齿圆柱齿轮消隙原理:
轴向弹簧调整法图例:
周向弹簧调整法图例:
驱动机构与回转轴正交式:
重量大的减速机构安装在基座上,通过 臂部内的齿轮、链条来传递运动。适用 于要求臂部结构紧凑的场合。
转动关节结构示例(1):
同轴式
正交式
3.常见结构形式(2):
外部驱动机构驱动臂部的形式:
适合于传递大扭矩的回转运动,采用的 传动机构有滚珠丝杆、液压缸和汽缸。
前面两种定位方法只适用于两点或多 点定位,而在任意点定位时,要使用 伺服定位系统。它可以根据输入指令 的变化控制位移,获得良好的运动特 性。不仅适用于点位控制,也适合于 连续轨迹控制。
五、传动件的消隙
1、需要消隙的理由
传动机构存在的间隙, 称为侧隙。
传动间隙的存在,影 响着机器人的重复定 位精度和平稳性;对 机器人控制系统而言, 传动间隙导致显著的 非线性变化、振动和 不稳定性。
角接触球轴承:
单个使用时只能承受一个方向的轴向载 荷,同时还能够承受一定的径向载荷。
这种轴承必须在承受轴向载荷的状态下 使用,通常成对安装使用。
当面对面或背对背安装时,可以承受径 向载荷和双向轴向载荷。
当串联安装时,只能承受很大的单向轴 向载荷。
角接触球轴承示例:
琐口在外圈 琐口在内圈
滑动导轨 静压导轨
滚动导轨 磁悬浮导轨
4.机器人用典型滚动导轨结构简介:
直线运动球轴承:
由外圈、保持架和在外圈和轴之间的几列钢 球组成。外圈相对轴作往复直线运动,而钢 球借助保持架通道引导循环,在外滚道中往 复滚动。
直线滚动导轨:
由导轨体、滑块、滚珠、保持器和端盖组成。 导轨固定在不运动的部件上,滑块固定在运 动部件上。
2.分类:
按照关节的运动方式不同,关节分为 转动关节和移动关节。
转动关节实现两个部件之间的相对回 旋运动;移动关节实现两个部件之间 的相对直线运动。
二、转动关节
2.组成:
回转关节由驱动机构、回转轴和轴承组 成。
3.常见结构形式(1):
驱动机构和回转轴同轴式:
属于直接驱动回转轴,有较高的定位精 度。为了减轻重量,要求选择小型减速 器并增加臂部的刚性。适用于水平多关 节型机器人。
驱动电机安装在关节内部的形式:
这种方式亦称为直接驱动方式。
转动关节结构示例(2):
外部驱动
直接驱动
外部驱动动 作示意图
4.机器人用轴承(1):
薄壁四点接触球轴承:
相当于两套单列角接触球轴承,能够承受 双向推力载荷。从截面上看,其内外滚道 的轮廓均由两段半径相同的圆弧相交而成, 每段圆弧与钢球的接触角都是30°。这 种轴承除能承受轴向、径向载荷外,还能 承受倾覆力矩,特别适合于受力状态复杂 而空间位置和质量又受到限制的情况。
圆锥滚子轴承必须在承受轴向载荷的状 态下使用,可以采用面对面或背对背的 方式成对使用。
有较大的径向和轴向承载能力。
圆锥滚子轴承图例:
基本型
面对面安装
背对背安装
薄壁交叉滚子轴承图例:
三、移动关节
1.构成:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
移动关节由直线运动机构和在整个运动 范围内起直线导向作用的直线导轨部分 组成。
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