下面我给出的机器人的简图,可能大家在很多书上都有见到过,只不过有少许变化而已,没有什么不同的地方。
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当我们把机械运动简图画好后,一般的情况下是先对简图进行分析;虽然简图不能全部反映机械结构的组成,但是它却表现出了要设计的物体的总体轮廓。" V+ O; S' W6 G& {- {% m
那么对于我们这个机器人的简图,我们从哪里着手分析才合理呢?
+ I1 t0 c+ r8 b# N* C首先,我们看一下设计任务书的内容。从任务书中知道,六个轴中有三个轴是做旋转运动的,其余作摆角运动。+ a7 p2 F4 s+ O% ~0 U3 r
结合任务书,我们看一下简图,是不是第1轴、第4轴和第六轴是做转动的,也就是说我们要检查一下我们所画的简图是不是与任务书中的要求相符合,符合了也就代表我们的设计思路与要求(客户要求)相同,可以进行下一步工作,如果不同,就得重新画简图。0 ^) T0 n) }, s/ ^
从简图知道,机器人的手臂伸缩范围较大;如果把手臂全部伸直,而且我们假设地把它们看成同一钢体,这样就形成一端固定的悬臂梁。! u$ y, x" W: M* U
应用力学知识体系中的有关梁的分析我们知道,要搞清悬臂梁的变形量,首先要知道梁的重量和截面惯量。! q' D" a2 P7 j; T$ x8 T/ \
由简图知道,由于有多个关节连接,要知道截面形状和惯量不太容易,只有把所有的机构都设计完成后才会知道想求的参数。- H- R1 u) `3 x, O9 q6 ?
由简图看出,第二轴担负着手臂的上下运动,而且手臂又比较长,在运动的过程中必然存在着惯性冲量,也就是说,当大臂的运动速度很慢时,惯性就很小;如果速度加快,惯性就加大,这个惯性冲量是与速度有着线性关系;怎样保持一定的速度,又不让惯性随着变化呢?大家都知道,增加阻尼,可有效消除这种关系。这样,大家就可以理解简图上两个弹簧的用意了。
. C1 x7 l, t7 ~4 o; V即然是这样,那我们就从手腕开始设计。也说是大家所说的从上到下的设计方法。 |