2。3  机器人驱动方案对比分析

驱动器在机器人中的作中是必不可少也是至关重要的部分。驱动方式一般有液压驱动，气压驱动和电驱动。机器人一般采用电驱动，也就是电机驱动。可用的电机有三相异步电机，步进电机，伺服电机等。

根据毕业设计题目要求，并参考国内外工业机器人的典型结构，伺服电机在机器人领域应用广泛，伺服驱动具有运动平缓，电机体积小重量轻，可以大大减少机器人大臂轴的负载，节约成本，可以通过编程控制，任意调节输出速度，便于采集数据等优点。

综合考虑后，选择使用伺服驱动作为机器人各轴的驱动方式。

图2-1 伺服电机

3。机器人结构设计

3。1手爪回转关节设计

3。1。1伺服电机和RV减速器的选择

对于机器人J6旋转轴，是连接末端执行器的机构，所以要求速度，位置等控制精度高，运动平缓，轻便，综上考虑，参考目前机器人的模块化结构的设计，决定采用伺服电机来驱动J6的旋转运动。由于一般伺服电机的额定转速为3000r/min，而J6的最大速度限制在60r/min，所需传动比最大为50，因此选用RV减速器来达到要求的速度。

1。J6旋转轴已知参数

表3-1 J6旋转轴参数

项目 符号 值

负载转动角速度 w 2π rad/s

负载质量 m 40 kg

减速比 R ≤50

（注：负载质量包括手爪10kg和30kg的原料）

2。速度线图

设加速时间t1=0。2s，t1=t3，则，

            角加速度：          =2π/0。2=10π rad/    ;

            0。2s里转过的角度：  θ=+=×10π×0。04=36°  ;

            匀速运动时间：       = = 0。3s    ;

3。负载转动惯量

负载是输出法兰盘带一个气动手爪，夹持一个400×400×300的料盒，总质量不超过40kg，根据转动惯量的计算公式：

      ;

4。负载转矩文献综述

      加速负载转矩：=· =0。83×10π=26。1 N·m    ;

      稳定时的转矩：==0。015×40×9。8×0。2=1。176 N·m ;

     （μ：摩擦系数）

      启动时的最大转矩：=+   ;

      停止时的最大转矩：=-   ;

5。计算平均转速和平均负载转矩

稳定时的转速以最大转速来算，即：

启动时的平均转速：   ;

停止时的平均转速：   ;

平均转速:           ;

平均负载转矩：   

6。初选减速器

根据所需要的减速比R≤50，初步选定日本帝人品牌的RV-6E减速器，下面校核该减速器的各条件是否符合要求规格，并且计算该减速器在此工况下的耐用年限。

校核启动、停止时的最大转矩

查阅日本帝人RV-E减速器的选型手册，RV-6E减速器的启动停止许用转矩[]=117 

[]≥没有问题。校核输出转速

查阅日本帝人RV-E减速器的选型手册，RV-6E减速器的容许输出转速  ;