机器人机构分析与综合课件：7_3 转动关节和移动关节.ppt

【机器人机构分析与综合】是机械工程领域中的一个重要分支，主要研究机器人各部位如何通过不同的机构进行运动传递和控制。本课件聚焦于【转动关节和移动关节】，这两个概念对于理解机器人的运动机制至关重要。 【关节】在机器人中扮演着连接各个运动部件的角色，使机器人能够实现复杂的空间运动。关节的种类根据其运动方式分为两类：【转动关节】和【移动关节】。转动关节允许两个部件之间进行相对旋转，常用于连接机器人基座、臂部、手腕等，其构成通常包括驱动机构、回转轴和轴承。驱动机构提供动力，回转轴作为旋转中心，轴承则确保运动的平稳和支撑。 转动关节有多种结构形式。一种是【驱动机构和回转轴同轴式】，直接驱动回转轴，定位精度高，适用于轻量化和高刚性的设计，常见于水平多关节型机器人。另一种是【驱动机构与回转轴正交式】，通过臂部内的齿轮或链条传递运动，适合于需要紧凑臂部结构的机器人设计。此外，还有【外部驱动机构驱动臂部】和【驱动电机安装在关节内部的直接驱动方式】，前者适合传递大扭矩，后者则能实现更直接的运动控制。 在转动关节中，轴承的选择对于性能和寿命有着直接影响。例如，【薄壁四点接触球轴承】能承受双向推力和径向载荷，适合受力复杂且空间有限的环境；而【角接触球轴承】通常成对使用，能承受单向轴向载荷及一定的径向载荷，有多种安装方式以适应不同载荷需求。【薄壁交叉滚子轴承】则具有高刚度，能同时承受轴向、径向和力矩载荷，适用于需要高稳定性的应用。【圆锥滚子轴承】也是重要的轴承类型，它同样需要成对使用以承受轴向和径向载荷，有多种安装配置以满足不同的承载和稳定性要求。 另一方面，【移动关节】则是让两个部件之间实现相对直线运动的关节，常见于机器人的伸缩臂或滑动关节中。移动关节的设计通常涉及直线驱动机构，如丝杠、气缸或液压缸，它们能提供线性运动，使机器人能够进行平移操作。 机器人机构分析与综合中的转动关节和移动关节是机器人运动学的核心元素，它们决定了机器人的运动能力和灵活性。正确选择和设计这些关节以及相关的传动部件，不仅影响到机器人的性能，还关系到其工作效率、可靠性和使用寿命。因此，在机器人设计过程中，对这些基础知识的深入理解和应用是至关重要的。