七自由度柔性机械臂机构说明

wordword格式支持编辑，如有帮助。1支持编辑，如有帮助。七自由度柔性机械臂机构说明设计目标设计一款高精度，高敏捷性的机器臂显得更为重要。设计的目标：高精度仿人工业机器人。运用先进的仿生理论与柔性设计为根底，合理的仿人机构来完成动动。机械臂整体设计方案一、功能需求：满足实现仿照人类手臂的根本功能，自由度包括手臂的肩部的抬起，摇摆，旋转，肘部的弯曲，腕部的旋转，弯曲，摇摆共7〔图一〕图一 图二二、优化后确定的构型：自由度包括手臂的肩部的摇摆，抬起，大臂旋转，肘部的弯曲，小臂的旋转，腕部的弯曲，7〔图二〕三、驱动模块示意设计〔图三〕胡克定律是力学根本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律，它指出：在弹性限度内，形变时，测得其形变量，从而计算出受力与关节下方所处的位置。先进展测试图三四、机械臂的具体设计方案〔图四〕五、各关节的受力分析：根本尺寸图〔图五〕wordword格式支持编辑，如有帮助。图五L1=426mm，L2=293mm，L3=108mm，L4=442mm。六、马达的初选谐波减速器的优点：Harmonic减速器构造简洁，体积小，重量轻、啮合的齿数多、承载力量大、运动精度Maxon电机优点：轴向窜动和径向跳动小、温度范围大、回差小等，并且电机型号全编码器与抱闸与掌握器配套全面。Maxon电机与Harmonic谐波减速器选型需求3支持编辑，如有帮助。3支持编辑，如有帮助。wordword格式支持编辑，如有帮助。10支持编辑，如有帮助。图六马达1：EC90flat90W扭力：4.67nm0.387nm；转速：3190rpm；重量：648g减速器1：CSG-25-160减速比：1:160；最大扭力：314nm；正常：176nm；重量：420g马达2：EC-4polemax30200W扭力：3.18nm0.112nm；转速：17000rpm；重量：300g减速器2：CSG-25-160减速比：1:160；最大扭力：314nm；正常：176nm；重量：420g马达3C0W减速器3：CSG-17-120减速比：1:120；扭力最大：112nm；正常：70nm；重量：150g马达4tW减速器4：CSG-20-160减速比：1:160；最大扭力：191nm；正常：120nm；重量：280g马达5：EC-4polemax30100W扭力：1.24nm0.063nm；转速：17800rpm；重量：210g减速器5：CSDSHD-17-100减速比：1:100；最大扭力：71nm；正常：37nm；重量：100g马达6：EC45flat70W扭力：0.13nm0.17nm；转速：4840rpm重量：110g减速器6：CSF-11-100减速比：1:100；最大扭力：25nm；正常：11nm；重量：50g马达7：EC-4polemax30100W扭力：1.24nm0.063nm；转速：17800rpm；重量：210g减速器7：CSF-11-100最大扭力：25nm；正常：11nm；重量：50g说明：EC45flat70WEC-I4070W+MR七、受力分析：有效扭力计算公式：(堵转-连续〕*0.3+连续质量安排：m，则体积为：412cm32.7g／cm31.1kg大臂局部质量有马达〔〔〔，，减速器外壳；1kg6kg。质量安排示意图如：图七图七 图五则可得G1=0.58+0.15+1.1=1.83kg；G2=〔0.11+0.21+0.11+0.21〕+〔0.28+0.1+0.05+0.05〕+1.1=2.22kgG3=1+6=7kg手 M3=g*G3*L3=9.8*7*0.108=7.55nm总惯量为 大臂处M1总=M1+g*G2*〔L2/2+L4〕+g*G3*〔L3+L2+L4〕=3.96+9.8*2.22*〔0.293/2+0.442〕+9.8*7*〔0.108+0.293+0.442〕=3.96+12.8+57.83=74.59nmM2总=M2+g*G3*〔L3+L2〕=3.19+9.8*7*〔0.108+0.293〕=30.70nm八、马达型号确认：马达1：扭力：4.67nm0.387nm，减速比：1:160，最大扭力：314nm；正常：176nm；则扭矩为，747nm，61.92nm 包含M1总的74.59nm马达2：扭力：3.18nm0.112nm；减速比：1:160最大扭力：314nm；正常：176nm；则扭矩为，190.8nm，17.92nm 包含M1总的74.59nm马达3扭力；减速比；最大扭力；正常；则扭矩为，319.2nm，19.2nm 包含M2总30.70nm马达4；则扭矩为，131.2nm，20.8nm 包含M2总30.70nm马达5：扭力：1.24nm0.063nm；减速比：1:100；最大扭力：71nm；正常：37nm；则扭矩为，124nm，6.3nm 包含M3，7.55nm马达6；则扭矩为，82nm，13nm 大于M3，7.55nm马达7：扭力：1.24nm0.063nm；减速比：1:100；最大扭力：25nm；正常：11nm；则扭矩为，124nm，6.3nm 包含M3，7.55nm结论：马达参数没有特别。马达报价：EC90flat90W+HEDL55405982rmbCSG-25-160-2A-GR公开单价13246rmbEC-4polemax30200W+MR7372rmbCSG-25-160-2A-GR13246rmbEC40170W+HEDL55406259rmbCSG-17-120-2A-R9238RMBEC45flat70W〔EC-I4070W+MR)4302rmbCSG-20-160-2A-GR11019rmbEC40170W+HEDL55406259rmbCSDSHD-17-100-2A-R8393RMBEC45flat70W〔EC-I4070W+MR)4302rmbCSF-11-100-2A-R公开5308RMB电机是1-4台的价格，或许有7个点幅度，谐波需要和日本确认后，日本才能给我们正式offer，我给你的价格是我别的工程时EC-4polemax30电机是1-4台的价格，或许有7个点幅度，谐波需要和日本确认后，日本才能给我们正式offer，我给你的价格是我别的工程时价格，作为参考，一般有价格，作为参考，一般有10个点的浮动5台，公开价还要低Harmonic九、各运动角度计算：序号名称序号名称① 肩关节旋转② 肩关节上下角度大小α180°<α1<225°90°<α2<120°角度范围ββ1=-135°～90°β2=-90°～15°备注外向内前向后③上臂旋转120°<α3<150°β3=90°～270°外向内④肘关节120°<α4<150°β4=0°～150°前向后⑤小臂旋转90°<α5<120°β5=0°～150°外向内⑥腕关节上下90°<α6<120°β6=-90°～45°前向后⑦腕关节左右40°<α7<90°β7=-30°～30°上向下十、构造模型说明1 2 345678912 10111，关节一2，关节一弹性材料3，关节二四连杆，4，关节二连杆5，大臂6，大臂转动关节7，关节四弹性材料8，关节五9关节六弹性材料10，关节六连杆11，关节七12，关节七弹性材料整体图与身体连接法兰轴承固定零件柔性材料腔体抬大臂活动连杆柔性材料驱动抬臂柔性材料腔体大臂外铝支架大臂下轴承固定零件手腕连杆手腕万向节Csd-25-160