[机械电子]机器人的机械结构与设计课件.ppt

1、1 2.1 机器人机械设计的步骤机器人机械设计的步骤1、作业分析、作业分析 作业分析包括任务分析和环境分析，不同的作业任务作业分析包括任务分析和环境分析，不同的作业任务和环境对机器人操作及的方案设计有着决定性的影响。和环境对机器人操作及的方案设计有着决定性的影响。2、方案设计、方案设计 （1）确定动力源）确定动力源 （2）确定机型）确定机型 （3）确定自由度）确定自由度 （4）确定动力容量和传动方式）确定动力容量和传动方式 （5）优化运动参数和结构参数）优化运动参数和结构参数 （6）确定平衡方式和平衡质量）确定平衡方式和平衡质量 （7）绘制机构运动简图）绘制机构运动简图&机器人的机械结构与设计

2、机器人的机械结构与设计23、结构设计、结构设计 包括机器人驱动系统、传动系统的配置及结构设计，包括机器人驱动系统、传动系统的配置及结构设计，关节及杆件的结构设计，平衡机构的设计，走线及电器接关节及杆件的结构设计，平衡机构的设计，走线及电器接口设计等。口设计等。4、动特性分析、动特性分析 估算惯性参数，建立系统动力学模型进行仿真分析，估算惯性参数，建立系统动力学模型进行仿真分析，确定其结构固有频率和响应特性。确定其结构固有频率和响应特性。5、施工设计、施工设计 完成施工图设计，编制相关技术文件。完成施工图设计，编制相关技术文件。3 2.2 工业机器人的驱动与传动系统结构工业机器人的驱动与传动系统

3、结构 在机器人机械系统中，驱动器通过联轴器带动传动装在机器人机械系统中，驱动器通过联轴器带动传动装置置(一般为减速器一般为减速器)，再通过关节轴带动杆件运动。，再通过关节轴带动杆件运动。机器人一般有两种运动关节机器人一般有两种运动关节转动关节和移转动关节和移(直直)动动关节。关节。为了进行位置和速度控制，驱动系统中还包括位置和为了进行位置和速度控制，驱动系统中还包括位置和速度检测元件。检测元件类型很多，但都要求有合适的精速度检测元件。检测元件类型很多，但都要求有合适的精度、连接方式以及有利于控制的输出方式。对于伺服电机度、连接方式以及有利于控制的输出方式。对于伺服电机驱动，检测元件常与电机直接

4、相联；对于液压驱动，则常驱动，检测元件常与电机直接相联；对于液压驱动，则常通过联轴器或销轴与被驱动的杆件相联。通过联轴器或销轴与被驱动的杆件相联。2.2.1 2.2.1 驱动驱动传动系统的构成传动系统的构成41码盘；码盘；2 测速机；测速机；3 电机；电机；4 联轴器；联轴器；5 传动装置；传动装置；6 转动关节；转动关节；7 杆杆 8 电机；电机；9 联轴器；联轴器；10 螺旋副；螺旋副；11 移动关节；移动关节；12 电位器电位器 (或光栅尺或光栅尺)51 1电动驱动器电动驱动器 电动驱动器的能源简单，速度变化范围大，效率高，速电动驱动器的能源简单，速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都

5、很高。但它们多与减速装置相联，直接驱度和位置精度都很高。但它们多与减速装置相联，直接驱动比较困难。动比较困难。电动驱动器又可分为直流电动驱动器又可分为直流 (DC)、交流、交流(AC)伺服电机伺服电机驱动和步进电机驱动。驱动和步进电机驱动。直流伺服电机有很多优点，但它的电刷易磨损，且易直流伺服电机有很多优点，但它的电刷易磨损，且易形成火花。随着技术的进步，近年来交流伺服电机正逐渐形成火花。随着技术的进步，近年来交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机而成为机器人的主要驱动器。取代直流伺服电机而成为机器人的主要驱动器。步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功率不大，步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功

6、率不大，多用于低精度小功率机器人系统。多用于低精度小功率机器人系统。2.2.2 2.2.2 驱动器的类型和特点驱动器的类型和特点672.液压驱动器液压驱动器 液压驱动的优点是功率大，可省去减速液压驱动的优点是功率大，可省去减速装置而直接与被驱动的杆件相连，结构紧装置而直接与被驱动的杆件相连，结构紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高的精度。但需要增设液压源，易产生液体的精度。但需要增设液压源，易产生液体泄漏，不适合高、低温场合，故液压驱动泄漏，不适合高、低温场合，故液压驱动目前多用于特大功率的机器人系统。目前多用于特大功率的机器人系统。83气动驱动器气动驱动

7、器 气压驱动的结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。气压驱动的结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。但与液压驱动器相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不但与液压驱动器相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制机器人。易控制，所以多用于精度不高的点位控制机器人。9 3其它驱动器其它驱动器 作为特殊的驱动装置，有压电晶体、形状记忆合金、作为特殊的驱动装置，有压电晶体、形状记忆合金、10 驱动器的选择应以作业要求、生产环境为先决条件，驱动器的选择应以作业要求、生产环境为先决条件，以价格高低、技术水平为评价标准。一般说来，目前负以价格高低、技术水平为评价标准。一般说

8、来，目前负荷为荷为100 kg以下的以下的,可优先考虑电动驱动器；只须点位控可优先考虑电动驱动器；只须点位控制且功率较小者，可采用气动驱动器；负荷较大或机器制且功率较小者，可采用气动驱动器；负荷较大或机器人周围已有液压源的场合，可采用液压驱动器。人周围已有液压源的场合，可采用液压驱动器。对于驱动器来说，最重要的是要求起动力矩大，调速对于驱动器来说，最重要的是要求起动力矩大，调速范围宽，惯量小，尺寸小，同时还要有性能好的、与之范围宽，惯量小，尺寸小，同时还要有性能好的、与之配套的数字控制系统。配套的数字控制系统。11 机器人几乎使用了目前出现的绝大多数传动机构，其中机器人几乎使用了目前出现的绝大

9、多数传动机构，其中最常用的为谐波传动、最常用的为谐波传动、RV摆线针轮行星传动和滚动螺旋传摆线针轮行星传动和滚动螺旋传动。动。2.2.3 2.2.3 机器人的常用传动机构机器人的常用传动机构 机器人传动机构的基本要求机器人传动机构的基本要求：(1)结构紧凑，即同比体积最小、重量最轻；结构紧凑，即同比体积最小、重量最轻；(2)传动刚度大，即承受扭矩时角度变形要小，以传动刚度大，即承受扭矩时角度变形要小，以提高整机的提高整机的 固有频率，固有频率，降低整机的低频振动；降低整机的低频振动；(3)回差小，即由正转到反转时空行程要小，以得到较高的位回差小，即由正转到反转时空行程要小，以得到较高的位 置控

10、制精度；置控制精度；(4)寿命长、价格低。寿命长、价格低。1210.数控车床数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在中国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。11.马鞍车床马鞍车床在车头箱处的左端床身为下沉状，能够容纳直径大的零件。车床的外形为两头高，中间低，形似马鞍，所以称为马鞍车床。马鞍车床适合

11、加工径向尺寸大，轴向尺寸小的零件，适于车削工件外圆、内孔、端面、切槽和公制、英制、模数、经节螺纹，还可进行钻孔、镗孔、铰孔等工艺，特别适于单件、成批生产企业使用。马鞍车床在马鞍槽内可加工较大直径工件。机床导轨经淬硬并精磨，操作方便可靠。车床具有功率大、转速高，刚性强、精度高、噪音低等特点。12.仪表车床 仪表车床属于简单的卧式车床，一般来说最大工件加工直径在250mm以下的机床，多属于仪表车床。仪表车床分为普通型、六角型和精整型。这种车床主要由工人手工操作，适用于单件、简单零部件的大批生产。编辑本段车刀车刀是车床加工必不可少的部分。车刀是由刀头和刀杆两部门组成。刀杆一般是碳素结构钢制成。刀头是

12、担任切削工作的，所使用的材料必需具备下列三种基本机能：车刀 1.冷硬性在常温时的硬度，又名耐磨性。2.红硬性在高温下还能保持切削所需的硬度。3.韧性能承受振动和冲击负荷的机能。高速钢(又名风钢、锋钢或白钢)高速钢是一种含钨和铬较多的合金钢。近年来我国试制成功了B202无铬高速钢、B201无钴特种高速钢，B212、B214无钴超硬高速钢及B211、B213低钴高机能高速钢。节约了价值昂贵的稀有金属。高速钢的机能：硬度较高，HRC62-65。约为45号钢硬度的2.7倍。具有一定的红热硬度，耐温程度可达560600摄氏度。韧性和加工机能较好。高速钢刀具制造简朴，刃磨利便，为精车刀之用，但因红硬性不如

13、硬质合金，故不易用于高速切削。高速钢材料有带黑皮的和表面磨光的两种；前者是未经热处理的高速钢，后者是经热处理的高速钢，又叫作白钢。硬质合金 硬质合金由难熔材料的碳化钨、碳化钛和钴的粉末，在高压下成形，经13501560摄氏度高温烧结而成的。具有极高的硬度，常温下可达HRA92，仅次于金刚石；红硬性很好，在1000摄氏度左右仍能保持良好的切削机能；具有较高使用强度，抗弯强度高达100-170公斤每立方毫米；但性脆、韧性差、怕振；这些缺点，可通过刃磨公道的角度予以克服。因此，硬质合金被广泛应用 车刀常用车刀种类1、尖形车刀 2、圆弧形车刀 3、成形车刀 4、机夹可转位不重磨车刀 5、切槽刀（切断刀

14、）常用车刀用途可转位刀片代码。从刀具的材料应用方面，数控机床用刀具材料主要是各类硬质合金。从刀具的结构方面，数控机床主要采用镶嵌式机夹可转位刀片的刀具。因此，对硬质合金可转位刀片的运用是数控机床操纵者必需了解的内容之一。选用机夹式可转位刀片，首先要了解可转位刀片型号表示规则。按国际尺度ISO 18321985，可转位刀片的代码表示方法是由10位字符串组成的，其排列如下在一般情况下，第8和9位的代码在有要求时才填写。此外，各公司可以另外掭加一些符号，用连接号将其与ISO代码相连接(如一PF代表断屑槽型)。可转位刀片用于车、铣、钻、镗等不同的加工方式，其代码的详细内容也略有不同。可转位刀片的断屑槽

15、槽形。为满足切削能断屑、排屑流畅、加工表面质量好、切削刃耐磨等综合性要求，可转位刀片制成各种断屑槽槽形。编辑本段车床保养装夹校正工件时的注意事项在装夹工件前，必须先把碳在工件中的砂泥等杂质清除掉免杂质嵌进拖板滑动面，加剧导软磨损或“咬坏”导轨。在装夹及校正一些尺寸校大、形状复杂而装夹而积又较小的工件时，应预先在工件下面的车床床面上安放一块木制的床盖板，同时用压板或活络顶针顶住工件，防止它掉下来砸坏车床，如发现工件的位置不正确或歪斜，切忌用力敲击，以免影响车床主轴的精度，必须先将夹爪、压板或顶针略微松开，再进行有步骤的校正。工具和车刀的安放精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制、编辑。13141

16、5谐波传动工作原理谐波传动工作原理 谐波传动是利用一个构件的可控制的弹性变形来实现机谐波传动是利用一个构件的可控制的弹性变形来实现机械运动的传递。谐波传动通常由三个基本构件械运动的传递。谐波传动通常由三个基本构件(俗称三大俗称三大件件)组成，包括一个有内齿的刚轮，一个工作时可产生径组成，包括一个有内齿的刚轮，一个工作时可产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮和一个装在柔轮内部、呈椭向弹性变形并带有外齿的柔轮和一个装在柔轮内部、呈椭圆形、外圈带有滚动轴承的波发生器。柔轮的外齿圆形、外圈带有滚动轴承的波发生器。柔轮的外齿数数少于少于刚轮的内齿刚轮的内齿数数。在波发生器转动时，相应于长轴方向的柔。在波发生

17、器转动时，相应于长轴方向的柔轮外齿正好完全啮入刚轮的内齿；在短轴方向，则外齿全轮外齿正好完全啮入刚轮的内齿；在短轴方向，则外齿全脱开内齿。当刚轮固定，波发生器转动时，柔轮的外齿将脱开内齿。当刚轮固定，波发生器转动时，柔轮的外齿将依次啮入和啮出刚轮的内齿，柔轮齿圈上的任一点的径向依次啮入和啮出刚轮的内齿，柔轮齿圈上的任一点的径向位移将呈近似于余弦波形的变化，所以这种传动称作谐波位移将呈近似于余弦波形的变化，所以这种传动称作谐波传动。传动。1617 二、谐波传动的主要特点二、谐波传动的主要特点(1)传动比大，单级为传动比大，单级为50300，双级可达，双级可达2 2x106。(2)传动平稳，承载能

18、力高，传递单位扭矩的体积和重量小。传动平稳，承载能力高，传递单位扭矩的体积和重量小。在相同的工作条件下，体积可减小在相同的工作条件下，体积可减小20一一50。(3)齿面磨损小而均匀，传动效率高。当结构合理，润滑良好齿面磨损小而均匀，传动效率高。当结构合理，润滑良好时，对时，对i=100的传动，效率可达的传动，效率可达0.85。(4)传动精度高。在制造精度相同的情况下，谐波传动的精度传动精度高。在制造精度相同的情况下，谐波传动的精度可比普通齿轮传动高一级。若齿面经过很好的研磨，则谐波齿可比普通齿轮传动高一级。若齿面经过很好的研磨，则谐波齿轮传动的传动精度要比普通齿轮传动高轮传动的传动精度要比普通

19、齿轮传动高4倍。倍。(5)回差小。精密谐波传动的回差一般可小于回差小。精密谐波传动的回差一般可小于3，甚至可以，甚至可以实现无回差传动。实现无回差传动。(6)可以通过密封壁传递运动。这是其他传动机构难实现的。可以通过密封壁传递运动。这是其他传动机构难实现的。(7)谐波传动不能获得中间输出，并且杯式柔轮刚度较低。谐波传动不能获得中间输出，并且杯式柔轮刚度较低。18RV摆线针轮传动摆线针轮传动RV摆线针轮传动装置，是由一级行星轮系再串联一级摆摆线针轮传动装置，是由一级行星轮系再串联一级摆线针轮减速器组合而成的。线针轮减速器组合而成的。二、主要特点二、主要特点与谐波传动相比，与谐波传动相比，RV摆线

20、针轮传动除了具有相同的速比摆线针轮传动除了具有相同的速比大、同轴线传动、结构紧凑、效率高等待点外，最显著的特大、同轴线传动、结构紧凑、效率高等待点外，最显著的特点是刚性好，传动刚度较谐波传动要大点是刚性好，传动刚度较谐波传动要大26倍，但重量却增倍，但重量却增加了加了13倍。倍。该减速器特别适用于操作机上的第一级旋转关节该减速器特别适用于操作机上的第一级旋转关节(腰关节腰关节)，这时自重是坐落在底座上的，充这时自重是坐落在底座上的，充分分发挥了高刚度作用，可以发挥了高刚度作用，可以大大提高整机的固有频率，降低振动；在频繁加、减速的运大大提高整机的固有频率，降低振动；在频繁加、减速的运动过程中可

21、以提高响应速度并降低能量消耗。动过程中可以提高响应速度并降低能量消耗。19工具和车刀不要放在床面上，以免敲坏导轨。如需要放的话般先在床面上盖上床盖板，把工具和车刀放在床盖板上。1在砂光工件时，要在工件下面的床面上用床盖板或纸盖住；砂光后，仔细擦净床面。2在车铸铁工件时，在扼板上装护轨罩盖，同时要擦去切屑能够飞溅到的一段床面上的润滑油。3.不使用时，必须做好车床的清洁保养工作，防止切屑、砂粒或杂质进入车床导轨滑动面，把导轨“咬坏”或加剧它的磨损。4在使用冷却润滑液前，必须清除车床导轨及冷却润滑液盛盘里的垃圾；使用后，要把导轨上的冷却润滑液擦干，并加机械润滑保养。编辑本段车床润滑机床的润滑方式及润

22、滑油脂的选择是根据机床的结构、自动化程度、机床使用的工况及对精密度的要求进行综合衡量而作出决定的，机床润滑在满足减磨降耗的同时要力求避免温升和振动。机床作为复杂而精密的机器，会采用多种多样的传动装置，根据设备的种类、工作环境及所要求的精密度要求对润滑油品的粘度、油性抗氧化性、抗极压性能等相关性能都有不同的要求。机床润滑的要求：1、机床的润滑点多而复杂，而且有许多机床同时润滑，因而多采用自动润滑，也称强制循环润滑，以节省人力，并保证可靠的润滑。2、机床多靠液压传动，为简化润滑系统，因而许多机床是液压与润滑系统共用的，因而要考虑在保证液压系统工作正常的同时要满足各个润滑点对润滑的要求。在考虑运行成

23、本的前提下尽可能选用粘度指数高，抗磨性能和抗氧化性能好的润滑油（脂）。3、单机大型机床的导轨和主轴承的润滑，通常采用重力加油（滴油、油芯）润滑方式。用这种润滑方式要考虑润滑油的流动性，以保证润滑油可以自动流进摩擦副。4、大型机床有很多齿轮传动装置、滑动和滚动轴承。特别是万能磨床都有很复杂的传动装置，因摩擦损失的功率达到30-40%，因此在选用润滑油时必须考虑到适当的粘度及良好的抗磨润滑性，力求最大限度的降低摩擦损失以节省动力消耗。车床 5、粗加工机床大多是间歇式工作，因此会产生冲击负荷并伴有边界润滑，所以要考虑适当的年度、良好的润滑性能和抗极压性能。6、精密机床的对润滑油的温升有很严格的要求，

24、一般不能超过室温2-5，因此对油品的粘度及润滑方式及油箱的容量要做周密的计算和设计。7、机床润滑系统、液压系统及各个摩擦副密封不良，会使加工过程中的金属磨屑、研磨粉粒进如到润滑系统中，不但可能堵塞油路造成磨损还会加速油品的变质。因此对系统密封的关注是必要的！8、在金属切削、研磨机床上为冷却、润滑刀具和加工工件，大多使用乳化液以及在磨床上用的三磷酸钠水溶液都有可能进入到润滑油，促进油的贬变质和乳化。因此在选择润滑油时必须考虑到油品的抗乳化性、耐水、防锈及防腐蚀性。9、机床导轨是机床润滑的重点和难点，导轨的运动是反复式的，而且速度及载荷变化很大，容易出现爬行现象，造成加工精度降低甚至导致机床报废。

25、所以早选择润滑油时要考虑适当的粘度和抗爬性好的润滑油。机床润滑和机床润滑油（脂）的性能要求：车床 机床的润滑包括轴承、齿轮、导轨和顶尖的润滑；机床润滑油脂包括：液压油、液压导轨油和润滑油（脂），不同的机床种类及工况的不同对润滑油品的性能有不同的要求：1、轴承的润滑：1）、滑动轴承的润滑：滑动轴承是常用的传动方式，润滑油不仅要起到润滑的作用还要起到冷却的作用，因此需要用润滑性能良好的低粘度的润滑油，同时需要具备良好的抗氧化、抗磨性、防锈性及抗泡沫性。对于精密磨床的磨石主轴所用的精密滑动轴承，因轴承间隙特小（1微米），转速特别高（30000r/min以上）应使用粘度很小，抗磨油性极好的粘度为2.0

26、mm2(40)的润滑油.2)、滚动轴承的润滑：滚动轴承在机床上，由于具有摩擦系数小，并运转安静等优点，因而机床上已大量采用滚动轴承，内径25mm，转速30000r/min以下时，可用封入高速脂。超过30000r/min时，则应用强制润滑或喷雾润滑。需要注意的是滚动轴承除大型、粗糙的特殊情况，一般不能使用含固体润滑剂的脂。2、齿轮的润滑：机床的齿轮的冲击和振动不大，负荷较小，应而一般不需要使用含极压添加剂的润滑油。需要注意的是如何防止主轴箱的热变形，冲击负荷较大的冲压或剪切机床的齿轮，应使用含抗磨剂的齿轮油，用于循环润滑或油浴润滑的齿轮油，除了要考虑抗氧化性，还要顾及抗腐蚀、抗磨、防锈蚀及抗泡性

27、。根据齿轮的种类选择合适的齿轮油和合适的粘度。3、导轨的润滑：导轨的负荷及速度变化很大，一般导轨面的负荷为3-8N/cm2,但由于导轨频繁的进行反复运动，因此容易产生边界润滑，甚至半干润滑而导致爬行现象，除了机床设计和材料润滑不良是导致爬行的主要原因。为克服爬行现象，除用氟系树脂导轨贴面等，在改善润滑方面，主要用含防爬剂的润滑油，导轨润滑一般选用粘度32、68、100、150的导轨油，西班牙老鹰导轨油BESLUXLUDER系列（32，46、68，100、150、220）符合ISO6743/4标准，L-HG级别。4、机床顶尖是一种特殊的轴承。固定顶尖负荷不大，现在高速机床多采用回转顶尖，复负荷较

28、大，因此都采用封入润滑脂来润滑。编辑本段安全问题1、车床技术安全操作规程（1）工作前按规定润滑机床，检查各手柄是否到位，并开慢车试运转五分钟，确认一切正常方能操作。（2）卡盘夹头要上牢，开机时扳手不能留在卡盘或夹头上。（3）工件和刀具装夹要牢固，刀杆不应伸出过长（镗孔除外）；转动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。（4）工件运转时，操作者不能正对工件站立，身不靠车床，脚不踏油盘。（5）高速切削时，应使用断屑器和挡护屏。（6）禁止高速反刹车，退车和停车要平稳。（7）清除铁屑，应用刷子或专用钩。（8）用锉刀打光工件，必须右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夹”等工具，以防绞伤。（

29、9）一切在用工、量、刃具应放于附近的安全位置，做到整齐有序。（10）车床未停稳，禁止在车头上取工件或测量工件。（11）车床工作时，禁止打开或卸下防护装置。（12）临近下班，应清扫和擦试车床，并将尾座和溜板箱退到床身最右端。地阐明了相火的演变规律。编辑本段明清时期（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）是中医学理论综合汇编、深化发展，临床各科辨证体系丰富、提高阶段。如明代楼英的医学纲目和王肯堂的证治准绳，清代吴谦等编著的医宗金鉴和陈梦雷主编的古今图书集成医部全录等。王清任著医林改错，注重实证研究，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）纠正了古医籍中关

30、于解剖知识的某些错误，肯定了“脑主思维”，发展了瘀血理论。温病学说的形成和发展，标志着中医理论的创新与突破，吴有性著温疫论，叶天士著温热病篇，精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制、编辑。2021滚动螺旋传动滚动螺旋传动滚动螺旋传动是在具有螺旋槽的丝杠与螺母之间放入适当的滚动螺旋传动是在具有螺旋槽的丝杠与螺母之间放入适当的滚珠。使丝杠与螺母之间由滑动摩擦变为滚动摩擦的一种螺旋滚珠。使丝杠与螺母之间由滑动摩擦变为滚动摩擦的一种螺旋传动，滚珠在工作过程中顺螺旋槽传动，滚珠在工作过程中顺螺旋槽(滚道滚道)滚动，故必须设置滚滚动，故必须设置滚珠的返回通道，才能循环使用。为了消除回差珠的返回通道，才能循

31、环使用。为了消除回差(空回空回)，螺母分，螺母分成两段，以垫片、双螺母或齿差调整两段螺母的相对轴向位置，成两段，以垫片、双螺母或齿差调整两段螺母的相对轴向位置，从而消除间隙和施加预紧力，使得在有额定抽间负荷时也能使从而消除间隙和施加预紧力，使得在有额定抽间负荷时也能使回差为零。其中用的最多的是双螺母式，而齿差式最为可靠。回差为零。其中用的最多的是双螺母式，而齿差式最为可靠。1一齿轮；一齿轮；2一返回装置；一返回装置；3一键；一键；4一滚珠；一滚珠；5一丝杠；一丝杠；6一螺母；一螺母；7支座支座22 滚动螺旋特点：滚动螺旋特点：(1)摩擦小、效率高。一般情况下，传动的效率在摩擦小、效率高。一般情

32、况下，传动的效率在90以上。以上。(2)动、静摩擦系数相差极小，传动平稳，灵敏度高。动、静摩擦系数相差极小，传动平稳，灵敏度高。(3)磨损磨损小小、寿命长。、寿命长。(4)可以通过预紧消除轴向间隙，提高轴向刚度。可以通过预紧消除轴向间隙，提高轴向刚度。滚动螺旋传动不能自锁，必须滚动螺旋传动不能自锁，必须有防止逆转的制动或自锁机构才有防止逆转的制动或自锁机构才能安全地用于有自重下降的场合。能安全地用于有自重下降的场合。最怕落入灰尘、铁屑、砂粒。通最怕落入灰尘、铁屑、砂粒。通常，螺母两端必须密封，丝杠的常，螺母两端必须密封，丝杠的外露部分必须用外露部分必须用“风箱风箱”套或钢套或钢带卷套加以密封。

33、带卷套加以密封。23另外，对于齿轮传动、蜗轮传动和齿轮齿条传动，须特别另外，对于齿轮传动、蜗轮传动和齿轮齿条传动，须特别注意消除间隙问题，否则回差很大，达不到应有的转角精度注意消除间隙问题，否则回差很大，达不到应有的转角精度要求。对于链传动、齿形带传动、钢带传动和钢丝绳传动，要求。对于链传动、齿形带传动、钢带传动和钢丝绳传动，必须考虑张紧问题，否则也会产生很大的回差。必须考虑张紧问题，否则也会产生很大的回差。24关节是操作机各杆件间的结合部分，有转动和移动两种类关节是操作机各杆件间的结合部分，有转动和移动两种类型。工业机器人前三关节通常称作腰关节、肩关节和肘关节，型。工业机器人前三关节通常称作

34、腰关节、肩关节和肘关节，它们构成了操作机的位置机构。后面关节构成了操作机的姿它们构成了操作机的位置机构。后面关节构成了操作机的姿态机构，称作腕部。下面分别讨论这些关节的构造和传动配态机构，称作腕部。下面分别讨论这些关节的构造和传动配置。置。一、腰关节一、腰关节腰关节既承受很大的轴向力、径向力，又承受倾翻力矩，腰关节既承受很大的轴向力、径向力，又承受倾翻力矩，且具有较高的运动精度和刚度。多采用高刚性的且具有较高的运动精度和刚度。多采用高刚性的RV减速器减速器减速，也可采用谐波传动、摆线针轮或蜗杆减速器。减速，也可采用谐波传动、摆线针轮或蜗杆减速器。2.3 工业机器人关节的构造及其传动配置工业机器

35、人关节的构造及其传动配置25腰关节电机上置腰关节电机上置)1 电机；电机；2 RV减速器，减速器，3 支架，支架，6 交叉滚子轴承；交叉滚子轴承；5 电缆电缆26腰关节腰关节(电机下置电机下置)1谐波减速器；谐波减速器；2 电机；电机；3 四点接触球轴承四点接触球轴承27腰关节腰关节1 电机电机；2 齿轮；齿轮；3 立柱；立柱；4 结合螺栓结合螺栓213428由上面的图例可以看出，腰关节的构造主要是两种类型：由上面的图例可以看出，腰关节的构造主要是两种类型：使用交叉滚使用交叉滚子子或四点接触式轴承的同轴式平行轴式。前者或四点接触式轴承的同轴式平行轴式。前者结构紧凑，腰关节高度尺寸小结构紧凑，腰

36、关节高度尺寸小(使用特制抽承的缘故使用特制抽承的缘故)，但后，但后面关节的各种电缆走线比较困难，大多是在固定的中间柱面关节的各种电缆走线比较困难，大多是在固定的中间柱体外面留有较大的环形空间，使电缆以盘旋的形式松松地体外面留有较大的环形空间，使电缆以盘旋的形式松松地套在中间柱体上，当腰支架等机体转动时，电缆犹如盘旋套在中间柱体上，当腰支架等机体转动时，电缆犹如盘旋弹簧般收紧或放松。对于平行轴式腰关节，电缆则可方便弹簧般收紧或放松。对于平行轴式腰关节，电缆则可方便地通过中空轴，联接于支座的固定接线板上。地通过中空轴，联接于支座的固定接线板上。29二、肩关节和肘关节二、肩关节和肘关节 对于开式连杆

37、结构，肩关节位于腰部的支座上，多采用高对于开式连杆结构，肩关节位于腰部的支座上，多采用高刚性的刚性的RV减速器减速，也可采用谐波传动或摆线针轮。减速器减速，也可采用谐波传动或摆线针轮。肘关节位于大臂与小臂的联接处。其结构形式有肘关节位于大臂与小臂的联接处。其结构形式有偏置偏置式或式或同轴式配置，多采用谐波传动、摆线针轮、齿轮传动等。同轴式配置，多采用谐波传动、摆线针轮、齿轮传动等。301 大臂；大臂；2 关节关节1电机；电机；3 小臂定位板；小臂定位板；4 小臂；小臂；5 气动阀；气动阀；6 立柱；立柱；7 直齿轮；直齿轮；8 中间齿轮；中间齿轮；9 机座；机座；10 主齿轮；主齿轮；11 管

38、形连接轴；管形连接轴；12 手腕手腕3132同轴减速传动结构同轴减速传动结构33同轴减速传动结构同轴减速传动结构1腰支座；腰支座；2、7 RV减速器；减速器；3、6 驱动电机；驱动电机；4 大臂；大臂；5 曲柄；曲柄；8 轴承。轴承。34三、三、直动关节直动关节 直动关节可有两种类型；电机驱动和液压驱动。前者多采直动关节可有两种类型；电机驱动和液压驱动。前者多采用滚动丝杠和导柱用滚动丝杠和导柱(轨轨)式；后者可采用油缸驱动齿轮的倍速式；后者可采用油缸驱动齿轮的倍速移动结构。移动结构。35四、手腕关节四、手腕关节1 1、单自由度手腕、单自由度手腕 SCARA水平关节装配机器人多采用单自由度手肮。

39、水平关节装配机器人多采用单自由度手肮。SCARA 机器人机器人36 SCARA 机器人操作机的手腕只有绕垂直轴的一个旋转机器人操作机的手腕只有绕垂直轴的一个旋转自由度。为了减轻操作机的悬臂重量，手腕的驱动电机固自由度。为了减轻操作机的悬臂重量，手腕的驱动电机固结在机架上。手腕转动的目的在于调整装配件的方位。由结在机架上。手腕转动的目的在于调整装配件的方位。由于传动为两级等径轮齿形带，所以大、小臂的转动不影响于传动为两级等径轮齿形带，所以大、小臂的转动不影响末端执行器的水平方位，而该方位的调整完全取决于腕转末端执行器的水平方位，而该方位的调整完全取决于腕转动的驱动电机，这是该种传动方式的主要优点

40、，特别适合动的驱动电机，这是该种传动方式的主要优点，特别适合于电子线路板的插件作业。于电子线路板的插件作业。2 2、两自由度手腕、两自由度手腕 两自由度手腕关节有两种常见的配置形式，即汇交两自由度手腕关节有两种常见的配置形式，即汇交式和偏置式。式和偏置式。371 法兰；法兰；2 锥齿轮轴；锥齿轮轴；3 锥齿轮；锥齿轮；8，4 弹簧；弹簧；5，7 链轮；链轮；6，9轴承；轴承；10一转壳一转壳汇交式两自由度手流汇交式两自由度手流1 法兰；法兰；2 转壳；转壳；3、6 锥齿轮轴；锥齿轮轴；4 小臂；小臂；5、7 链轮，链轮，8 链；链；9、10 弹簧弹簧偏置式两自由度手腕偏置式两自由度手腕38两自

41、由度手腕的另两种结构。图两自由度手腕的另两种结构。图1 1属汇交型，将谐波减速器属汇交型，将谐波减速器置于臂部，驱动器通过齿形带带动谐波，或经锥齿轮再带置于臂部，驱动器通过齿形带带动谐波，或经锥齿轮再带动谐波使末杆获得沿动谐波使末杆获得沿x x、y轴轴两自由度运动。图两自由度运动。图2 2为为偏置型，偏置型，则是将驱动电机和谐波减速器连成一体，放于偏置的腕壳则是将驱动电机和谐波减速器连成一体，放于偏置的腕壳中直接带动腕完成角转动。中直接带动腕完成角转动。1 扁平谐波；扁平谐波；2 杯式谐波；杯式谐波；3 齿形带轮；齿形带轮；4 锥齿轮；锥齿轮；5 腕壳腕壳图图1 谐波前置汇交手腕谐波前置汇交手

42、腕 1谐波减速谐波减速9；2 马达；马达；3 铭轮；铭轮；4 腕壳腕壳图图2 电机前置偏置手腕电机前置偏置手腕39 诱导运动诱导运动把某一杆件因另一杆件的被驱动而引起的运动，称作诱导运把某一杆件因另一杆件的被驱动而引起的运动，称作诱导运动。在进行机器人运动学计算时，必须考虑诱导运动。动。在进行机器人运动学计算时，必须考虑诱导运动。2 主动链轮；主动链轮；3、5 从动链轮从动链轮手腕传动示意图手腕传动示意图403 3、三自由度手腕、三自由度手腕三自由度手腕的结构形式繁多。三自由度手腕是在两自由三自由度手腕的结构形式繁多。三自由度手腕是在两自由度手腕的基础上加一个整个手腕相对于小臂的转动自由度度手

43、腕的基础上加一个整个手腕相对于小臂的转动自由度而形成的。而形成的。三自由度手腕是三自由度手腕是“万向万向”型手腕，可以完成两自由度手腕型手腕，可以完成两自由度手腕很多无法完成的作业。近年来，大多数关节型机器人都采很多无法完成的作业。近年来，大多数关节型机器人都采用了三自由度手腕。用了三自由度手腕。414243必须指出，若操作机为必须指出，若操作机为6自由度，当手腕为偏置式时，运动学自由度，当手腕为偏置式时，运动学反解得不出解析的显式，且动力学参数也是强耦合的。设计反解得不出解析的显式，且动力学参数也是强耦合的。设计时必须给予充分注意。时必须给予充分注意。44(1)立式数控车床 立式数控车床简称

44、为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。(2)卧式数控车床 卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。按加工零件的基本类型分类(1)卡盘式数控车床 这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。(2)顶尖式数控车床 这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。按刀架数量分类(1)单刀架数控车床 数控车床一般都配置有

45、各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。(2)双刀架数控车床 这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。按功能分类（1）经济型数控车床 采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的简易型数控车床，成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。（2）普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴。（3）车削加工中心在普通数控车床的基础上

46、，增加了C轴和动力头，更高级的数控车床带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工，其它分类方法按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可以分很多种类，如直线控制数控车床，两主轴控制数控车床等;按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等多种。编辑本段车床类型按用途和结构的不同，车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿

47、形车床及多刀车床和各种专门化车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床。在所有车床中，以卧式车床应用最为广泛。卧式车床加工尺寸公差等级可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值可达1.6m。近年来，计算机技术被广泛运用到机床制造业，随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品。1.普通车床加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。2.转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。3.自动车床按一定程序

48、自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。4.多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高35倍。5.仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环(见仿形机床)，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高1015倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。6.立式车床主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，分单柱和双柱两大

49、类。7.铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。8.专门化车床加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。9.联合车床主要用于车削加工,但附加一些特殊部件和附件后还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有一机多能的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站上的修配工作。是中医学理论综合汇编、深化发展，临床各科辨证体系丰富、提高阶段。如明代楼英的医学纲目和王肯堂的证治准绳，清代吴谦等编著的医宗金鉴和陈梦雷主编的古今图书集成医部全录等。王清任著医林改错，注重实证研究

50、，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）纠正了古医籍中关于解剖知识的某些错误，肯定了“脑主思维”，发展了瘀血理论。温病学说的形成和发展，标志着中医理论的创新与突破，吴有性著温疫论，叶天士著温热病篇，吴鞠通著温病条辨等，在药物学研究方面，（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）李时珍著的本草纲目，总结了16世纪以前我国药物学研究的成就。医的诊察疾病能参考现代医学的微观分析，将辨证与辨病相结合，实现宏观与微观的统一，使中医诊断客观化，即把分析与综合相结合的方法引入中医理、法、方、药的研究，使二者有机结合，互相借鉴、补充，避免各自的片面性、局限性，这将有利于中西医学的