其中功率P的单位为瓦,Ω为每秒角速度,n为每分钟转速,M为力矩,单位为Nm。
2.4.2.1 腕部关节电机的选型
关节1:功率P=ΩM=2πnM/60=2×3.14×60×2.9/60=18.212W,
P'=1.5P=27.318W,故选用MT4N42-04:P=31W,T=0.11Nm的电机并对应其配套的减速器(传动比为51),使驱动功率和驱动转矩达到了设计要求。 同理:
关节2:功率P=ΩM=2πnM/60=2×3.14×37.5×5.8/60=22.765W,
P'=1.5P=34.1475W,原文请+QQ324,9114优'文^论,文'网
故选用MT4N42-06:P=50W,T=0.15Nm的电机并对应其配套的减速器(传动比为51),使驱动功率和驱动转矩达到了设计要求。
关节3:功率P=ΩM=2πnM/60=2×3.14×60×5.8/60=36.424W
P'=1.5P=54.636W
故选用MT4N57-06:P=163W,T=0.64Nm的电机并对应其配套的减速器(传动比为15),使驱动功率和驱动转矩达到了设计要求。
2.4.2.2 臂部关节带电机的选型
臂部三个关节的驱动功率则由最高转速(腰关节定为60rpm其余为37.5rpm)下驱动最大负载(3kg)产生的最大力矩所需功率。
功率P=T×n/9.55 (2-4)
转矩T=mgd/2 (2-5)
其中T为最大力矩Nm,n为转速rpm。
各关节长度为d1=150mm,d2=150mm,d3=200mm,d4=350mm,d5=200mm,末端执行器的长度为d0=100mm。负载及各关节总质量分别为m0=3kg,m1=2kg,m2=3kg,m3=5kg,m4=2kg,m5=5kg。
关节4:毕业论文
http://www.youerw.com/P=mgd×n/(2×9.55)
=m0g(d0+d1+d2+d )×n/9.55+m1g(d1+d2+d3)×n/9.55+m2g(d2+d3)
×n/9.55+m3gd3×n/9.55
=3×9.8×0.6×37.5/9.55+2×9.8×0.5×37.5/9.55+3×9.8×0.35×37.5/9.55+
5×9.8×0.2×37.5/9.55
=186.64W
P'=1.5P=280W
T=47.5Nm
故选用MT4N57-12:P=285W,T=1.06Nm的电机,需配备专门设计的传动系统。
同理;
关节5:
P=mgd×n/(2×9.55)
=m0g(d0+d1+d2+d3+d4)×n/9.55+m1g(d1+d2+d3+d4)×n/9.55+m2g ×(d2+d3+d4)×n/9.55+m3g(d3+d4)×n/9.55+m4gd4×n/9.55
= 388.66W
P'=1.5P=583W
T=99Nm
故选用MT4N87-20:P=595W,T=3.67Nm的电机,需配备专门设计的传动系统。
关节6:原文请+QQ32491'14优'文^论,文'网
P=mgd×n/(2×9.55)
=m0g(d0+d1+d2+d3+d4+d5)×n/9.55+m1g(d1+d2+d3+d4+d5)×n/9.55+m2g ×(d2+d3+d4+d5)×n/9.55+m3g(d3+d4+d5)×n/9.55+m4g(d4+d5)×n/9.55+m5gd5×n/9.55
=869W
P'=1.5P=1303.5W
T=138.3Nm
故选用MT8N87-20:P=1389W,T=3.9Nm的电机,需配备专门设计的传动系统。
2.5 本章小结
本章根据该机器人的用途,从机器人本体结构和驱动方案对比分析入手,初步确定了该机器人的整体结构方案。通过对机器人结构的近似计算,对所选用驱动电机进行选型。依据所确定的方案,在Pro/E软件里绘制出该机器人的总体模型图。
3 机器人传动机构与箱体结构设计
3.1 传动系统的确定毕业论文
http://www.youerw.com/ 在上一章中,通过估算的方式确定了电机的型号。根据关节布置空间、减速比要求等进行减速机构设计,由于腕部3个关节功率较低、布置空间较小,故选用配套整体式减速器;肘、肩、腰关节可布置空间较大、且电机输出功率较高,选用整体式减速器有一定困难,在本文中将对其减速机构进行着重设计。目前,主要的传动方式分为四大类:机械、电气、液压和气压,其主要特点如下[21]:
3.1.1 几种主要的传动系统
(一)机械
1.齿轮传动:
1)分类:平面齿轮传动、空间齿轮传动。
2)特点:
优点:适用的圆周速度和功率范围广;传动比准确、稳定、效率高;工作可靠性高、寿命长;可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
缺点:要求较高的制造和安装精度、成本较高;不适宜远距离两轴之间的传动。
3)渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有:齿顶圆;齿根圆;分度圆;模数;压力角等。
2.蜗轮蜗杆传动:
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