机器人关节的类型

机器人关节的类型

机器人关节是机器人运动的基本部件，其类型的选择与机器人的应用有关。常见的机器人关节类型包括旋转关节、直线关节、剪切关节、球形关节、万向关节等。旋转关节是最简单的一种，可以使机器人的臂部进行旋转和扭转运动；直线关节可使机器人的臂部沿着直线平移；剪切关节可使机器人的臂部进行开合运动；球形关节可使机器人的臂部在三维空间内进行自由运动；万向关节可使机器人的臂部不受限制地进行旋转和扭转运动。在实际应用中，根据机器人的需要，可以采用不同类型的关节，以实现机器人的各种任务。

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6关节机器人介绍

BONMET ROBOT 在当今高度竞争的全球市场，工业实体必须快速增长才能满足其市场需求。这意味着，制造企业所承受的压力日益增大，既要应付低成本国家的对手，还要面临发达国家的劲敌，二后者为增强竞争力，往往不惜重金改良制造技术，扩大生产能力。 自动化的优势 机器人自动化一系列广受好评的优势，可参见”投资机器人的10大理由”。许多行业尤其是工程、食品等传统行业，普遍面临劳动力老龄化、对年轻人缺乏吸引力的问题。引入机器人解决方案之后，可减轻对传统技术人员的依赖，充分发挥IT、计数机等新兴技术的优势，相关人才也更容易在年轻一代中物色。 改善困难的工作条件与安全性 在高温、腐蚀等高危环境中，高柔性的自动化系统能够代替工作

人员勇挑重担。工作人员从事高度重复性的操作，稍有不慎就会造成经济或质量损失等。而实现自动化作业之后，工作人员便可以转调到对技能要求更高的岗位，工作成就感也将随之上升。恻然解决了招人难、留人难、老龄化这些问题。 优质稳定的产品与工艺降低生产成本 高度柔性的机器人自动化系统能根据市场需求的波动灵活性增减产量；每逢订单激增，即可安排夜班或周末班，而只负担有限的加班成本。机器人自动化还能加快产品转换，在确保品质恒定如一的同时，实现小批量、短周期、多频次供货，从而提升服务水准。自动化系统的重复定位精度与一致性俱优，加工公差更小，工艺控制更严，能长期确保优异的产品质量、最大限度降低生产和劳动力成本。 提高生产效率 机器人是开源节流的得利助手，能有效降低单位制造成本。只要给定输入成值，机器人就可确保生产工艺和产品质量的恒定一致，显著提高产量。自动化将人类从枯燥繁重的重复性劳动中解放出来，让人类的聪明才智和应变能力得以释放，从而生产更大的经济回报。

多关节型机器人特点

多关节型机器人特点 机器人是一种由人工设备构建的人形或非人形机械装置，能够执行 一系列复杂的任务。多关节型机器人是一种具有多个关节和活动部件 的机器人，它们能够模仿人类的动作，并且具备更大的灵活性和机动性。多关节型机器人在各个领域发挥着重要的作用，本文将探讨多关 节型机器人的特点。 一、高度灵活性 多关节型机器人的首要特点是其高度灵活性。它们具有多个关节， 每个关节都能够独立运动，从而使机器人能够模仿人体的运动方式。 这种高度灵活性为机器人在完成各种任务时提供了更多的选择和可能性。无论是进行精细的装配工作，还是在恶劣环境中进行探索和救援，多关节型机器人都能够灵活适应，并且能够通过调整关节位置和角度 来适应不同的工作环境。 二、协调运动能力 多关节型机器人具备协调运动的能力，能够同时控制多个关节的运动，从而实现复杂的动作。通过精确控制机器人的关节运动，可以使 机器人的动作更加流畅和协调。这种协调运动能力使得多关节型机器 人在执行复杂任务时具有更高的准确性和稳定性。例如，在进行精细 的操作时，多关节型机器人能够将各个关节的运动精确地协调起来， 从而实现高度精确的操作。 三、多功能性

多关节型机器人以其各自独立的关节和灵活的运动能力，具备多功 能性。它们可以根据不同的任务要求进行配置和改装，以适应不同的 工作环境和任务需求。例如，多关节型机器人可以通过更换不同的工 作工具来完成不同的操作，如搬运、焊接、喷涂等。这种多功能性使 得多关节型机器人在工业制造、医疗护理、农业等领域具有广泛的应 用前景。 四、人机交互能力 多关节型机器人还具备人机交互的能力。通过搭载传感器和相应的 软件系统，多关节型机器人能够感知和理解人类的指令和动作，并且 能够对其作出相应的反应。这种人机交互能力使得机器人能够与人类 进行有效的沟通和合作，从而实现更高效的工作。例如，在医疗领域，多关节型机器人可以与医护人员合作进行手术操作，提供更高水平的 精确性和安全性。 五、自主学习能力 随着人工智能技术的发展，多关节型机器人还具备自主学习的能力。通过机器学习算法和深度学习模型，多关节型机器人能够从大量的数 据中提取规律和知识，并根据学习到的知识来改进自身的性能和表现。这种自主学习能力使得机器人具备更高的适应性和智能性，在面对复 杂任务和不确定的环境时能够更好地应对挑战。 综上所述，多关节型机器人具备高度灵活性、协调运动能力、多功 能性、人机交互能力和自主学习能力等特点。这些特点使得多关节型

平面关节型机器人结构设计

毕业设计（论文）题目：平面关节型机器人的结构设计 姓名： 指导教师： 专业：

摘要 平面关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制前后左右运动，而移动关节则实现上下运动，它的纵截面为矩形的回转体，纵截面高为移动关节的行程长，两回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状[11]。 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 关键词：机械手，轴承，汽缸

ABSTRACT Selective Compliance Assembly Robot Arm have two slew joints and one move joints ; two slew joints control the moving of the front and back left and right , the move joints control the moving of up and down , the vertical section is a rectangle slew , the high of the vertical section is move joints’ journey , the move angle of the two slew joints decide the big and small and figure of the vertical section . Mechanical hand, is also called from begins, auto hand can imitate the manpower and arm's certain holding function, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'OR' operation tool's automatic operation installment. It may replace person's strenuous labor to realize the production mechanization and the automation, can operate under the hostile environment protects the personal safety, thus widely applies in departments and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy. Key words:manipulator, axletree , cylinder

机器人手臂关节结构设计说明书

摘要 机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 是一门涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多个方面的学科，它代表了机电一体化的最高成就。现今，机械手已经运用到各个领域，特别是在装配作业方面。在装配机械手中，平面关节型装配机械手（即SCARA型）是应用最广泛的一种装配机械手。 本课题提出设计一种服务机械手，用于电子元器件等的装配，在分析国内外SCARA产品基础上，经过不同方案的比较，在确定了最优方案后通过认真的计算，仔细的校核，使设计结构简单、运行可靠、经济合理，能满足教学实验等需要，对于更好地熟悉和掌握相关课程具有重要的意义。 本文设计的是一种小型服务装配机械手，主要对这种机械手进行结构方面的设计。本文设计的SCARA机器人具有以下特点：通用性好、体积小、重量轻、外形美观、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的研究后，设计成具有多个自由度的结构，由机身、大臂、小臂及手腕组成，谐波减速器、齿轮、丝杠螺母等组成了机械手简单可靠的传动方案。该电机的多个关节均采用步进电机驱动，具有控制简单、成本低的特点。 关键词：工业机械手自由度机器人

Abstract Robot is a kind of science related to many other ones such as computer science, mechanism, electronics, automation control and artificial intelligence. Now, robots are used in many fields, especially in the aspect of assembly task. It represents the up-most level of mechatronics. Among assembly, plane articulated assemblyrobot (SCARA manipulator) is used most widely. This topic puts forward designing a kind of assemble robot, used for an assemble electronics component, after analy domestic and international SCARA, the surface of sphere SCARA etc. Through compare with different project. After making sure superior project, though the careful calculation and check.Make design with simple structure,credibility circulate, reasonable cost, can satisfy the teaching experiment etc.. The presented SCARA manipulator in this paper is a pint-sized assembly robot, where the structure of SCARA manipulator is designed. The presented SCARA manipulator in this paper has following characters: good universality, small volume, light weight, beautiful appearance and low cost, so the structure of robot is fully considered which has four freedoms and is consisted of comprises base, big arm, small arm and wrist. The simple reliable transmission scheme of SCARA manipulator is composed of harmonic deceleration and gear wheel and feed screw. The four joints are all driven by stepping motors, which has the characters of simple control and low cost. Keyword: Industrial robots Freedom Robot

常见的六轴关节机器人的机械结构

上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构，关节一至关节四的驱动电机为空心结构，关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见，空心轴结构的电机一般较大。采用空心轴电机的优点是：机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过，无论关节轴怎么旋转，管线不会随着旋转，即使旋转，管线由于布置在旋转轴线上，所以具有最小的旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。对于工业机器人的机械结构设计来说，管线布局是难点之一，怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线（六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等），使其不受关节轴旋转的影响，是一个值得深入考虑的问题。 在这三种手腕部的结构中,以第一种(RBR型)结构应用最为广泛,它适应于各种工作场合,后两种结构应用范围相对较窄,比如说3R型的手腕结构主要应用在喷涂行业等。关节设计: 对于国外的工业机器人主要制造国家来说,六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,他们的技术对于国内来说,近乎完美.而国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段,虽然有不少公司有这个研发意图,或者正在研发途中,不管怎么说,浮出水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数,即使宣布自己研发成功,也只是初步试验成功,真正产业化、商品化还有一段相当漫长的路要走.而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段.由于国内做这个行业的很少,相关的结构也没有什么可参考的,技术储备不足,少数的单位或个人有机会能够拆拆别人的机器,拆个一知半解,更多的人只能在旁边看看了(比如说我,想拆都没机会^_^),还好了,网络资源丰富,今搜集到不少机械结构方面的图片,分享给大家参考,希望咱们做机械设计的(我应该也算是个机械工程师啊^_^毕竟我也是做机械的)少走点弯路,做出更好的机器. 六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动.小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器.下面的图片较为详细的描述了常见的六轴关节机器人的腕部结构。

工业机器人结构分类

工业机器人结构分类 工业机器人是一种利用电气、液压、气动等技术制造出的能够执 行自动化生产加工的机器。它可以完全代替人类完成重复性、高精度、危险等工作。在大型工厂中，工业机器人已经成为生产制造的重要组 成部分。要深入了解工业机器人，首先需要了解它的结构分类。下面 就围绕工业机器人的结构分类，分步骤进行阐述。 1.根据轴数分类 工业机器人按照轴数的不同，可以分为单轴机器人、双轴机器人、三 轴机器人、四轴机器人、五轴机器人和六轴机器人。单轴和双轴机器 人功能较为简单，一般只能执行具有单一方向的运动。三轴和四轴机 器人可以实现空间内更加自由的运动，可以完成较复杂的加工任务。 五轴和六轴机器人更加灵活，可以完成更为高级的任务。 2.根据结构形式分类 工业机器人按照结构形式的不同，可以分为平移式机器人、关节式机 器人、悬臂式机器人、平面式机器人和柔性机器人。平移式机器人只 能在平面内运动，加工范围较窄，一般用于简单的操作。关节式机器 人具有关节可动的特点，可以实现更为自由的运动，用途十分广泛。 悬臂式机器人的基础形式为一条或多条臂杆，可以在空间中进行操作。平面式机器人是机器人中最简单的形式，只能在平面内进行运动。柔 性机器人是近年来兴起的一种机器人形式，其柔韧结构可以进行复杂 的形变，适用范围极为广泛。 3.根据驱动方式分类 工业机器人按照驱动方式的不同，可以分为液压机器人、气动机器人、电动机器人和混合驱动机器人。液压机器人适用于承载大荷载的工作，处理效率高。气动机器人适用于短距离、快速操作。电动机器人相对 于液压和气动机器人能够实现更为精准的调节和位置控制。混合驱动 机器人可以将不同方式的驱动方式进行组合，从而让机器人具有更为 灵活的性能。

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。 14.简述点位控制和连续轨迹控制，并举例说明他们在工业上的运用。P99-100 点位控制和连续轨迹控制。其中，点位控制要求机器人末端以一定的姿态尽快且无超调地实现相邻点之间的运动，但对相邻点之间的运动轨迹不做具体要求；主要运用于从卅在印刷电路板上安插元件、点悍、搬运及上/卜料等作业的工业机器人。连续轨迹控制要求机器人末端沿预定轨迹运动，即在运动轨迹上任总特定数量的点处停留：主要运用于从爭弧焊、喷漆、切割等作业的工业机器人。 15.内部传感器由几部分组成？P118 内部传感器通常由位置、速度及加速度传感器等组成。 16.外部传感器进一步可分为什么？P119 外部传感器进一步町分为木端操作器利坏境传感器。 17.常见的位置和位移传感器P121

各类型机器人特点汇总

各类型机器人特点汇总 各种机器人的特点及应用简介 一机器人的定义及分类： 机器人按ISO 8373定义为：位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。这里自由度就是指可运动或转动的轴。工业机器人按其结构形式及编程坐标系主要分类为关节型机器人、移动机器人、水下机器人和直角坐标机器人等。按主要功能特征及应用分为移动机器人、水下机器人、洁净机器人、直角坐标机器人、焊接机器人、手术机器人和军用机器人等。机器人学涉及到机器人结构，机器人视觉，机器人运动规划，机器人传感器，机器人通讯和人工智能等许多方面，不同用处的机器人涉及到不同的学科，下面仅对这些机器人的结构和应用进行简单介绍： 二关节型机器人 关节型机器人的结构类同人的手臂，由几个转动轴，摆动轴和手爪等6~7个自由度组成。生产厂家主要有德国Manutec公司，德国KUKA，德国REIS,日本Motorman,日本Yaskawa 和沈阳新松等。关节型机器人的转动轴和摆动轴主要用伺服电机配几乎没有反向间隙的精密减速机或直驱力矩电机驱动，而其控制系统其难度也很大。各个厂家的关节型机器人其结构类同，主要差别在技术参数,下面以德国Manutec公司的关节型机器人为例介绍。 图1是Manutec公司型号为r15-30的6 自由度通用关节机器人，额定负载30公斤，最大可达到75 公斤，工作半径1.3 米，重复定位精度小于0.04 mm ，点到点的最大运行速度高达5.9 m/s，加速度高达23 m/s2和工作寿命20 年。可以坐立式安装，可以是掉挂式安装，也可以与水平面小于30度角的斜式安装，不影响其各项技术指标。r15可以选配防爆式的，也可以选配一级洁净式等。 r15-30主要特点是强度大刚性好和重复定位精度高，主要应用领域是其它厂家的关节型机器人由于刚性和精度不够无法应用的领域，而用5 轴加工中心成本太高或无法胜任的工作。如磨齿，异形铣削，壳（腔）内部铣削，磨，抛，切割和焊接等。 在手爪末端可以配力传感器，来加工异形表面（如铣削，磨和抛）。一个机器人也可以与双工作台及各种的双旋转轴协调同步运动。也可以是两个机器人协调同步工作，如一台机器人抓取工件，而令一台机器人对该工件进行加工，两台机器人同步协调完成特定的加工轨迹。其它厂家的关节机器人主要应用在汽车焊接和装配等任务中。关节型机器人的优点是可以从不同角度不同方位来工作，速度快，工作效率高。但主要缺点是工作半径小，负载小，价格高，应用难度大和维护费用高。 作为关节机器人的简化型机器人SCARA就是两个摆动轴和一个上下运动轴，其特点是简单，经济，适合工作空间小，负载小、高速搬运。但它的价位高于直角坐标机器人，应用行业和数量非常小。 三特种机器人 移动机器人就是能自主移动或上下楼梯的电动车，主要用于生产现场货物的自主运输和排险作业，或进入有污染和放射的环境内取样及监视等。还有一些移动机器人就是仿造一些动物，用腿和爪行走路的行走机器人，如美国的军用狗，还处于适用阶段。水下机器人与潜艇能自主潜入水下完成对海上钻井平台的水下建筑、发电站的水下闸门、海底打捞等工程的录像和监控。洁净式机器人主要是穿上防护衣的关节型机器人，使其自身有良好的密封性，不把灰尘带入工作现场，自身也不会产生灰尘，他们主要应用于电子器件，食品和药品等生产中。国际对洁净机器人的洁净度有明确的定义。军用机器人主要是小型移动车，遥控飞机或电子

关节型机器人的结构设计及其运动学分析共3篇

关节型机器人的结构设计及其运动学 分析共3篇 关节型机器人的结构设计及其运动学分析1 关节型机器人是一种机器人，它通过关节连接来实现运动。这种机器 人的动作比较灵活，因为它们可以在任何方向上旋转和进行其他运动。在这篇文章中，我们将详细介绍关节型机器人的结构设计以及关节型 机器人的运动学分析。 1.结构设计 关节型机器人的结构设计通常由关节、链节和执行器组成。执行器通 常用于控制关节的旋转，链节是连接关节的部分，而关节则是连接链 节和执行器的部分。 关节可以是旋转关节，旋转关节可以使机器人以一个轴旋转；也可以 是平移关节，平移关节可以使机器人上下或前后移动。此外，还有万 向节，可以使机器人在任何方向上旋转。 链节可以是线性链节或旋转链节。线性链节将机器人的每个部分连接 在一起，而旋转链节则可以使机器人上下或前后移动。 执行器可以是电动或气动，用于控制机器人的运动。执行器可以使用 电机或其他控制系统，以改变关节的位置或旋转。 2.运动学分析 关节型机器人的运动学分析涉及到机器人的运动学参数的推导。这些 参数包括关节角度、链节的长度等等。运动学分析是设计和控制关节

型机器人的重要步骤。 关节角度是指每个关节相对于中心轴线的角度。这些角度可以用来计算机器人的位置和方向。 链节的长度是连接各个关节的链节的长度。这些长度可以通过测量所需的距离来确定。 在运动学分析过程中，需要确定机器人的末端位置和方向。这可以通过测量机器人的位置和角度来完成。此外，还需要计算各个部分的速度和加速度，以便更好地控制机器人。 在运动学分析的过程中，需要考虑各种因素，如摩擦、重力等。这些因素会影响机器人的运动，需要用仔细的计算方法进行处理。 总体而言，关节型机器人的结构设计和运动学分析需要仔细考虑，设计师需要仔细测量各个部件的尺寸和相对位置，以确保机器人的正常运作。在设计和控制机器人时，需要仔细考虑各种因素，例如摩擦、重力和惯性等，以确保机器人可以准确地执行其任务。 关节型机器人的结构设计及其运动学分析2 关节型机器人是一种基于多自由度（DOF）的机器人，关节型机器人的运动自由度非常大，可以完成多种复杂的动作。为了控制关节型机器人的动作，需要对其结构设计及其运动学分析进行研究。 结构设计 关节型机器人的结构设计主要包括机械结构设计和传动系统设计。 机械结构设计

关节型机器人机械臂结构设计

关节型机器人机械臂结构设计 关节连接是机械臂结构设计的核心之一、通常使用球面接头或者转动 关节进行连接，以实现机械臂关节的灵活运动。球面接头由一个球型部件 和一个杯形部件组成，通过球面接触面的滚动实现相对转动。转动关节采 用轴承来实现关节的转动功能。关节连接的设计需要考虑机械臂的负载情 况和运动自由度，以确保机械臂的运动灵活性和稳定性。 材料选择是机械臂结构设计的另一个重要方面。机械臂的材料选择需 要考虑机械强度、刚度和重量等因素。一般来说，机械臂的结构部件采用 铝合金或者钛合金等轻质材料，以减轻机械臂自身的重量，提高其运动速 度和操作效率。 传动装置是机械臂结构设计中的关键部分。传动装置通常采用电机和 减速器来实现力矩的传递和控制。电机的选择需要考虑机械臂的负载情况 和运动速度等因素。减速器的选择需要根据机械臂关节的转速和力矩需求 来确定。常见的传动装置有直线传动装置、伺服驱动装置和液压驱动装置等。 力传感器是机械臂结构设计中的关键装置之一、力传感器用于测量机 械臂末端执行器受到的力和力矩，以实现机械臂的力控制。力传感器的设 计需要考虑其精度、稳定性和可靠性。常见的力传感器有应变片式传感器、电容传感器和电磁感应传感器等。 动力源是机械臂结构设计中必不可少的部分。机械臂通常使用电动机 作为动力源，通过电池或者外部电源提供能量。电动机的选择需要考虑机 械臂的负载情况、运动速度和动力需求等因素。另外，为了满足机械臂的 长时间工作需求，还需要考虑机械臂的节能性和散热性。

综上所述，关节型机器人机械臂结构设计需要考虑关节连接、材料选择、传动装置、力传感器以及动力源等方面。合理的结构设计可以提高机械臂的运动灵活性、稳定性和控制精度，从而满足不同应用领域的需求。

工业机器人的分类,你知道几种？

工业机器人的分类，你知道几种？ 导语：一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z轴方向），并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动（X、Y方向）。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3个自由度。 导读：一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z 轴方向），并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动（X、Y方向）。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3个自由度。 1、直角坐标型工业机器人 手部空间的位置变化是通过沿着三个相互垂直的轴线移动来实现，常用于生产设备的上下料和高精度的装配和检测作业。一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z轴方向），并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动（X、Y方向）。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3个自由度。 优点：

·结构简单； ·编程容易，在X、Y、Z三个方向的运 动没有耦合，便于控制系统的设计； ·直线运动速度快，定位精度高，蔽障性能较好； 缺点和问题： ·动作范围小，灵活性较差； ·导轨结构较复杂，维护比较困难，导轨暴露面大，不如转动关节密封性好； ·结构尺寸较大，占地面积较大； ·移动部分惯量较大，增加了对驱动性能的要求； GND@ZLA4_LDBYHDCY（（BEKH

2、圆柱坐标型工业机器人 圆柱坐标型工业机器人结构示意图如图所示，有两个移动关节和一个转动关节，末端操作器的安装轴线的位姿由（z，r，θ）坐标予以表示，其主体具有3个自由度：腰部转动、升降运动、手臂伸缩运动。 优点： ·控制精度较高，控制较简单，结构紧凑； ·对比直角坐标形式，在垂直和经向的两个往复运动可以采用伸缩套简式结构，在腰部转动时可以把手臂缩回，从而减少转动惯量，改善了力学负载。 ·空间尺寸较小，工作范围较大，末端操作器可获得较高的运动速度。 缺点和问题： ·由于机身结构的原因，手臂不能到达底部，末端操作器离z轴愈远，减小了机器人的工作范围，其切向线位移的分辨精度就愈低。

工业机器人常见的臂部结构类型

工业机器人常见的臂部结构类型 1. 介绍 工业机器人臂部结构是指机器人的动力结构，用于支撑和控制机器人的运动。机器人的臂部结构类型多种多样，每种类型都有不同的特点和应用场景。本文将介绍工业机器人常见的臂部结构类型，包括串联臂结构、并联臂结构、混联臂结构和柔性结构。 2. 串联臂结构 串联臂结构是最常见的机器人臂部结构类型之一。它由多个关节和连杆组成，关节和连杆按照一定的顺序连接在一起。串联臂结构的特点是结构简单、可靠性高、精度高。由于关节之间的传动比较灵活，机器人可以实现复杂的运动轨迹。同时，由于串联臂结构的结构相对简单，制造成本相对较低。因此，串联臂结构广泛应用于装配、搬运、焊接和喷涂等工业领域。 串联臂结构可以进一步细分为旋转臂结构和倾斜臂结构。旋转臂结构的关节可实现无限制的旋转，适用于需要在任意方向上移动的应用。倾斜臂结构的关节能够实现倾斜和旋转运动，适用于需要在多个平面上移动的应用。 3. 并联臂结构 并联臂结构是另一种常见的机器人臂部结构类型。它由多个平行的连杆和关节组成，通过并联机构将平行连杆固定在臂部结构上。并联臂结构的特点是结构紧凑、刚度高、负载能力强。由于并联臂结构的刚度高，机器人的抗外力能力强，适用于需要处理大负载或有较高刚度要求的应用。同时，由于并联结构的特殊性，机器人的姿态变化不会影响末端执行器的位置，可以实现高精度的运动。 并联臂结构可以进一步细分为球面并联臂结构和平面并联臂结构。球面并联臂结构的连杆和关节按照球面空间布置，适用于需要在球面上移动的应用。平面并联臂结构的连杆和关节按照平面布置，适用于需要在平面上移动的应用。

4. 混联臂结构 混联臂结构是一种结合了串联臂结构和并联臂结构的复合结构类型。它由多个串联臂和并联臂组成，通过混联机构将它们连接在一起。混联臂结构的特点是既具备了串联臂结构的灵活性和精度，又具备了并联臂结构的刚度和负载能力。 混联臂结构可以根据不同的应用需求进行设计和调整。可以根据需要添加或减少串联臂和并联臂的数量，也可以根据需要调整混联机构的参数。这使得混联臂结构具备了更好的适应性和灵活性，能够满足不同应用场景的需求。 5. 柔性结构 柔性结构是一种特殊的臂部结构类型，它模仿人体的骨骼结构，由多个柔性杆件和关节组成。柔性结构的特点是结构柔软、变形自由度大、适应性强。由于柔性结构具有较高的柔顺性和可塑性，机器人可以适应复杂的环境和任务要求。柔性结构机器人常用于协作机器人、医疗机器人和服务机器人等领域。 柔性结构机器人的设计和控制具有一定的挑战性。由于结构柔软，机器人需要借助传感器和控制算法来实现精准的运动控制。目前，研究人员正在不断改进柔性结构机器人的设计和控制技术，以提高其应用性能和稳定性。 结论 工业机器人常见的臂部结构类型包括串联臂结构、并联臂结构、混联臂结构和柔性结构。每种臂部结构类型都有其特点和应用场景。了解不同的臂部结构类型，对于选择合适的机器人和优化机器人应用具有重要意义。随着工业机器人技术的不断发展和创新，臂部结构类型也将不断演变和完善，为实现更广泛的应用提供更多可能性。

工业机器人机械系统设计

工业机器人机械系统设计 工业机器人是近年来在多个行业中越来越普及和广泛应用的一种现代化技术设备。它的出现极大地促进了生产效率、产品质量和安全性的提升，带动着各行各业的发展。而机器人的机械系统设计则是工业机器人技术中至关重要的一环。本文将对工业机器人机械系统设计进行详细介绍。 工业机器人机械系统设计是指利用机械学、材料学、控制学、电气学等多个学科知识设计和制造工业机器人的主要系统。机械系统设计包括机器人的各个部分，如机身、关节、手臂、执行器、传动装置等，同时也要考虑多个因素对机械系统的影响。这些因素包括机器人的负载，工作空间，精度、速度，稳定性等。 在进行机械系统设计过程中，首先需要确定机器人的工作要求和使用场景。根据实际应用需要，确定机器人的工作负载、精度和速度等参数。然后，根据工作负载的不同，设计关节的数量和类型，通常，工业机器人包括直线关节、旋转关节、球关节等多种类型。同时，设计机器人的手臂、执行器等重要部位，在诸如重量、强度和刚度等方面考虑材料的选择，以确保机器人的稳定性和重复性。 机器人的传动系统也是机械系统设计的重要组成部分。传动系统可以通过齿轮、链条、皮带等方式实现，旨在控制机器人的运动。而在传动过程中，传动部件的精度，齿轮的间隙和螺旋程度、电机功率、传动速度等也需要被纳入考虑。同时考

虑到机器人在使用过程中产生的摩擦、热、粉尘和腐蚀等问题，需要对传动系统实现良好的润滑和维护。 工业机器人的控制系统和感知系统是机械系统设计中另外的两个重要组成部分。控制系统实现对机器人的动作，通过传感器获取机器人的位置、方向、负载等信息,并且瞬间反映到 控制系统上，实现对机器人的控制，以及通过编程实现的自主决策。感知系统负责机器人与周围环境的互动，例如通过激光测距传感器检测物体的距离、拍摄摄像头进行视觉检测等，从而保证机器人能够正常工作，实现高效、准确的生产和操作任务。 当然，机械系统设计也要考虑到工业机器人的布局设计和结构设计。机布局的设计通常采用三维建模方法，确定机器人的工作空间、动作、避免干涉等方面的需要，确保机器人能够在工作中完成其预置任务，同时安全地完成其工作任务。而机器人的结构设计，则要根据机器人的功能和使用场景，确定机器人在物理和力学变形等方面的影响，在设计机器人机身、壳体等方面应考虑到材料和结构刚度的安排。 总的来说，工业机器人机械系统设计是工业机器人技术中非常重要的一环。设计合理的机械系统，可以帮助机器人达到高效率、高稳定性和高精度的操作。同时，应该在不断改进机器人机械设计的同时，继续探索和创新新的工艺和机构，为工业机器人的发展注入新的活力。

文档：机器人的组成

机器人的组成 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。 执行机构 即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等。 驱动装置 是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。 检测装置 是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类：一类是内部信息传感器，用于检测机器人各部分的内部状况，如各关节的位置、速度、加速度等，并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器，形成闭环控制。一类是外部信息传感器，用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息，以使机器人的动作能适应外界情况的变化，使之达到更高层次的自动化，甚至使机器人具有某种“感觉”，向智能化发展，例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息，利用这些信息构成一个大的反馈回路，从而将大大提高机器人的工作精度。 控制系统 一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上、下两级

【详解】机器人手腕结构图

[详解]机器人手腕结构图 机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用 是调节或改变工件的方位, 因而它具有独立的自由度,以使 机器人末端操作器适应复杂的动作要求.工业机器人一般需 要6个自由度才能使手部达到目标位置并处于期望的姿态. 为了使手部能处于空间任意方向, 要求腕部能实现对空间三个坐标轴x、y、z的转动, 即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度,如图2.31所示.通常也把手腕的翻转叫做Roll, 用R表示; 把手腕的俯仰叫做Pitch, 用P表示; 把手腕的偏转叫Yaw, 用Y表示. 图2.31 手腕的自由度 绕z轴转动; 绕y轴转动; 绕x轴转动; 绕x、y、z轴转动 手腕的分类 1. 按自由度数目来分手腕按自由度数目来分, 可分为单自 由度手腕、2自由度手腕和3自由度手腕. <1> 单自由度手腕,如图2.32所示.图是一种翻转 关节, 它把手臂纵轴线和手腕关节轴线构成共轴形式.这种R 关节旋转角度大, 可达到360°以上.图、是一种折曲关节<简称B关节>, 关节轴线与前后两个连接件的 轴线相垂直.这种B关节因为受到结构上的干涉, 旋转角度小, 大大限制了方向角.图所示为移动关节. 图2.32 单自由度手腕 R手腕； B手腕; Y

手腕； T手腕 <2> 2自由度手腕,如图2.33所示.2自由度手腕可以由一个R 关节和一个B关节组成BR手腕<见图2.33>,也可以由两个B关节组成BB手腕<见图2.33>.但是, 不能由两个R 关节组成RR手腕, 因为两个R共轴线, 所以退化了一个自由度, 实际只构成了单自由度手腕,见图2.33. 图2.33 二自由度手腕 BR手腕； BB手腕; RR 手腕 <3> 3自由度手腕,如图2.34所示.3自由度手腕可以由B关节和R关节组成许多种形式.图2.34所示是通常见到的BBR手腕, 使手部具有俯仰、偏转和翻转运动, 即RPY运动.图2.34所示是一个B关节和两个R关节组成的BRR手腕, 为了不使自由度退化, 使手部产生RPY运动,第一个R关节必须进行如图所示的偏置.图2.34所示是三个R关节组成的RRR手腕,它也可以实现手部RPY运动. 图2.34所示是BBB手腕, 很明显, 它已退化为二自由度手腕,只有PY运动,实际上不采用这种手腕.此外, B关节和R 关节排列的次序不同,也会产生不同的效果,同时产生了其它形式的三自由度手腕.为了使手腕结构紧凑, 通常把两个B关节安装在一个十字接头上, 这对于BBR手腕来说,大大减小了手腕纵向尺寸. 图2.34 三自由度手腕 BBR 手腕; BRR手腕; RRR手腕; BBB手腕

常见的六轴关节机器人的机械结构

y?* r \J5axis / WEst hg^ing/ / 广日duction gear -y 上图为常见的六轴关节机器人的机械结构 ，六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转 ，注意观察一、二、三、四轴的结构，关节一至关节四的 驱动电机为空心结构，关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见，空心轴结构的电机一般较大。采用空心轴电机的优点是：机器人各种控制管线可以从电机中心 直接穿过，无论关节轴怎么旋转，管线不会随着旋转，即使旋转，管线由于布置在旋转轴线上，所以具有最小的旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局 问题。对于工业机器人的机械结构设计来说，管线布局是难点之一，怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线（六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电 磁阀控制线、传感器线等），使其不受关节轴旋转的影响，是一个值得深入考虑的问题。 在这三种手腕部的结构中，以第一种（RBR 型）结构应用最为广泛，它适应于各种工作场合，后两种结构应用范围相对较窄，比如说3R 型的手腕结构主要应用在喷涂行业等。 关节设计： 对于国外的工业机器人主要制造国家来说 ，六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了 ，整个工业机器人的研发制造体系较为完善 ，他们的技术相对来说比 较成熟，他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈岀新 ，他们的技术对于国内来说，近乎完美.而国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段 ，虽然有不少公司有这个 研发意图，或者正在研发途中，不管怎么说，浮岀水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数 ，即使宣布自己研发成功，也只是初步试验成功，真正产业化、商品 化还有一段相当漫长的路要走 .而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段 .由于国内做这个行业的很少，相关的结构也没有什么可参考的，技术储备 不足，少数的单位或个人有机会能够拆拆别人的机器 ，拆个一知半解，更多的人只能在旁边看看了 （比如说我，想拆都没机会A _A ），还好了，网络资源丰富，今搜集到不少机械结 构 方面的图片，分享给大家参考，希望咱们做机械设计的（我应该也算是个机械工程师啊 毕竟我也是做机械的）少走点弯路，做出更好的机器. 六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂 ，因为在腕部同时集成了三种运动.小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器 .下面的图片较为详细的描述了常见的 六轴关节机器人的腕部结构。 g 、 g "• 7 J4 亡 KL ； <8> Jo ^xis --------------------- reduct ion gear moto 《5》J3 axis motor 9 J5 gi 步 mctor E Ibow Fore arm < 12> J6 $xis motor <6〉J3 Shoulder 3, J2 muLQ 「 <4>J2 axis rcditctio i ar; <2>J1 axis rBcfuGtion g,阴r •R 日R 型