機(jī)器人是最典型的機(jī)電數(shù)字設(shè)備，具有高附加值和廣泛的應(yīng)用。作為先進(jìn)制造業(yè)和信息社會(huì)產(chǎn)業(yè)的支撐技術(shù)，它在未來(lái)的生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。自20世紀(jì)下半葉以來(lái)，世界機(jī)器人工業(yè)一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)發(fā)展和現(xiàn)代化的進(jìn)程，以及工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)，到2015年，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的容量約為10萬(wàn)臺(tái)。工業(yè)機(jī)器人構(gòu)造和工作原理是什么?

　　1.工業(yè)機(jī)器人工作原理

　　工業(yè)機(jī)器人是一種生產(chǎn)設(shè)備，其主要功能是確保工作所需的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。其主要工作原理是通過(guò)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)工藝品的操作功能和技術(shù)要求。因此，在基本功能和基本工作原理方面，工業(yè)機(jī)器人和機(jī)床具有相同的特點(diǎn)：其終端驅(qū)動(dòng)器具有位置變化要求，終端驅(qū)動(dòng)器的位置變化要求通過(guò)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，機(jī)器人也有自己獨(dú)特的要求，主要是關(guān)節(jié)形式，機(jī)器人需要很大的靈活性，剛性和精度要求相對(duì)較低。

　　2.工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)系統(tǒng)

　　機(jī)器人的功能可分為四個(gè)部分：操作員、終端啟動(dòng)器、傳感器系統(tǒng)和控制器。操作員：由底座、手和手腕、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。其功能是改變手腕上的一定工作空間并調(diào)整手腕，使終端驅(qū)動(dòng)器滿足操作要求。終端啟動(dòng)器：也稱為工業(yè)機(jī)器人手，是一種安裝在手腕上的工業(yè)機(jī)器人部件，允許直接抓住或操作工件。傳感器系統(tǒng)：表示機(jī)器人可以像人類一樣高效地完成工作。感官功能應(yīng)評(píng)估外部感官功能。戰(zhàn)術(shù)通常與機(jī)器人控制相關(guān)。視覺用于檢測(cè)物體的存在、其近似位置、位置和其他狀態(tài)。另一方面，觸摸可以幫助你看清。它可以檢測(cè)對(duì)象的精細(xì)狀態(tài)?？刂破鳎簷C(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。它主要控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、位置和軌跡、工作順序和操作時(shí)間。它具有編程簡(jiǎn)單、軟件菜單操作、人機(jī)界面友好、在線操作快捷方便等特點(diǎn)。機(jī)器人使用的控制系統(tǒng)有：點(diǎn)和輪廓;同步和異步;數(shù)字和模擬。控制系統(tǒng)的特殊方案可根據(jù)機(jī)器人的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求以及過(guò)程任務(wù)的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

　　3.1手腕結(jié)構(gòu)的確定

　　手腕是連接手和終端觸發(fā)器的部分。其任務(wù)是在工作空間中實(shí)現(xiàn)手和座椅終端驅(qū)動(dòng)器的三個(gè)位置，并在工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)終端驅(qū)動(dòng)器的四個(gè)位置(方向)，即實(shí)現(xiàn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。通過(guò)機(jī)械接口連接和支撐終端驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)機(jī)器人的性能要求確定自由度。

　　3.2諧波齒輪的選擇

　　諧波齒輪減速器是一種新型的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)變速器相比，它具有小、輕和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。與具有等效傳動(dòng)的傳統(tǒng)減速器相比，其零件減少了50%。體積和重量減少約1、3或更多。傳動(dòng)比范圍大(單級(jí)傳動(dòng)比40～350，多級(jí)傳動(dòng)比可達(dá)16000～10000)，傳動(dòng)效率高(單級(jí)效率≥85%)，傳動(dòng)精度高，承載能力強(qiáng)。根據(jù)所選發(fā)動(dòng)機(jī)。選擇SGMAH-OIA作為模型。額定功率為looW，0.318N·m，額定轉(zhuǎn)速為3000漏極交流伺服電機(jī)。立即選擇。XBl諧波減速器

　　4.機(jī)器人軸承設(shè)計(jì)

　　滾珠軸承是機(jī)器人和機(jī)械機(jī)構(gòu)最常用的軸承。它可以承受徑向和軸向載荷。低摩擦。機(jī)器人專用軸承的四點(diǎn)接觸設(shè)計(jì)和高精度加工。這種軸承比傳統(tǒng)的四點(diǎn)接觸軸承輕25倍。它的內(nèi)圈(或外圈)正好由兩個(gè)半環(huán)組成。整個(gè)外圈(或內(nèi)圈)凹槽的曲率半徑很小，因此鋼球在四個(gè)“點(diǎn)”上接觸內(nèi)圈和外圈。它不僅增加了徑向載荷，而且能夠以緊湊的尺寸承受兩個(gè)方向的軸載荷，并且由于其軸間隙相對(duì)較小，在兩個(gè)方向上具有良好的軸限制能力。接觸角(通常為35)較大。工業(yè)機(jī)器人用薄壁四點(diǎn)接觸球軸承通常有密封圈，但沒有密封圈(見圖4)。它由一個(gè)