并联机器人的设计讲义.pptx
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并联机器人 (第 1 版) 并联机器人的设计 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第1页。 12.1 并联机器人的设计概述 12.2 并联机构的设计 12.3 并联机器人的驱动系统的设计 12.4 并联机器人的设计示例 讲授内容 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第2页。 12.1 并联机器人的设计概述 12.1.1 并联机器人的设计要求 12.1.2 并联机器人的设计过程 12.1.3 并联机器人的设计方法 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第3页。 1. 满足市场和研究的要求 从市场的角度来说,没有市场或实际应用的并联机器人,不能形成产品,没有设计的意义;从研究的角度来说,没有理论和应用价值的并联机器人,也没有设计的意义。 2. 满足经济性及性能的要求 从市场的角度来说,没有经济性的并联机器人,或没有潜在经济性的并联机器人,要被市场淘汰; 设计性能要求包括:工作空间、奇异位形、速度、载荷及其变化、刚度、振动、重量和精度等。在并联机器人的设计中,要满足并联机器人的经济性及性能要求,多考虑使用者。 12.1.1 并联机器人的设计要求 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第4页。 3. 满足整体性的要求 从系统的角度来说,并联机器人是一个典型的完整的机电一体化系统,包括机械系统和控制系统,机械系统包括并联机构、操作器和驱动系统等,控制系统包括控制器、传感器、控制软件等。机械系统和控制系统紧密结合,共同影响并联机器人的性能、设计、制造和使用等,在并联机器人的设计中,要将并联机器人的机械系统和控制系统作为一个整体,进行设计,全面考虑和重视。 4. 满足可靠性的要求 所设计的并联机器人要有一定的可靠性,有一定的使用寿命。 12.1.1 并联机器人的设计要求 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第5页。 5. 满足创新性的要求 在并联机器人设计中,要不断创新,保持技术的先进性,不侵犯专利。学习和研究是并联机器人创新的基础。 6. 满足加工工艺的要求 为提高并联机器人的加工效率,尽最大可能贯彻三化,即零部件标准化、产品系列化、零部件通用化。要严格遵守和贯彻有关法规、标准;多考虑已有、可用的外协零部件。 7. 满足劳动安全、环境保护的要求 所设计的并联机器人要注意劳动安全、环境保护,减少振动和噪声,设计劳动安全、环境保护装置。要考虑并联机器人的报废及报废后对环境的影响,提出绿色设计的要求,倡导并实施绿色设计。所设计的并联机器人要满足特殊环境的要求,如食品、医药的卫生要求等。 12.1.1 并联机器人的设计要求 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第6页。 8. 满足运输、拆装和维修方便的要求 在并联机器人的设计中,要考虑运输、拆装和维修,要便于运输、拆装和维修,这有利于并联机器人的售后服务。 9. 满足操作和控制的要求 所设计的并联机器人要便于操作和控制,尽可能设计智能控制系统,减轻操作工作量,提高并联机器人的使用水平;要便于并联机器人的使用者学习操作,降低对操作者的技术和知识水平的要求。 12.1.1 并联机器人的设计要求 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第7页。 12.1.2 并联机器人的设计过程 并联机器人的设计过程一般可以分成以下阶段:设计规划、总体设计、零部件的设计、设计说明书的编写、样机制造和试验等。 在各个阶段,采用并行设计的方法,由设计部门及人员主持设计,相关部门及人员参与设计,进行相关的工作,并有必要的相关信息反馈及其改进设计。 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第8页。 图12-1 并联机器人的设计过程 12.1.2 并联机器人的设计过程 图4-1 6-SPS并联机构 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第9页。 12.1.3 并联机器人的设计方法 在并联机器人的设计中,可采用以下方法: (1)类比法:类比同类并联机器人,进行设计。 (2)比较法:对并联机器人的多个设计方案比较后,选最优的设计方案。 (3)移植法:移植其他先进技术到并联机器人上,如智能控制技术、远程控制技术。 (4)创新设计法:以创新为目标,用创新设计技法,进行并联机器人的设计,提高并联机器人的技术水平。 并联机器人的设计讲义全文共50页,当前为第10页。 12.1.3 并联机器人的设计方法 (5)计算机辅助设计法:利用计算机及CAD、MATLAB、UG等软件开展设计工作。 (6)现代设计方法:在并联机器人的设计中,引入可靠性设计、优化设计、有限元设计、虚拟设计、稳健设计、绿色设计等,提高并联机器人的技术水平。 (7)并行设计方法:在并联机器人的设计中,要用并行设计方法,设计部门及人员主持设计,相关部门及人员参与设计,共同开发,提高设计的一次成功率,优化设计 结果,提高设计的质量和速度。 并联机器人的设计讲
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