SCARA機器人圖紙,，求助

apexcon

各位老師：
. @) Q5 \0 K9 b4 q, e    我剛接觸SCARA機器人，對于機器人的模型比較了解,，請教能否提供一些機器人內(nèi)部結(jié)構(gòu),，供小弟學(xué)習(xí),，謝謝！同時也歡迎有識之士能加入我們一起開發(fā)機器人項目,，或與我們一起交流學(xué)習(xí),；QQ：540412656

陳曉偉

SCARA機器人？

pzlangji

這東西,，對一個公司來說,，能算是核心機密了，誰會這么容易拿出來分享,，能找到的也就是外觀模型,，至于內(nèi)部機構(gòu)，建議去買臺二手的拆了,，來個逆向制造,，都搞定了。

qiguangtu123

上面那幾個兄弟,，機器人結(jié)構(gòu)真的有那么復(fù)雜,。國內(nèi)只是電機和減速機做不好而已

northcliff

ABB的開門機器人應(yīng)該就是。

灑家888

美國更高級機器人都出來了

☆西北光☆

一種基于SCARA機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘 要：針對SCARA機器人在生產(chǎn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,，設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)簡單,、傳動精度高、操作方便的可以實現(xiàn)用多種控制方式(PC的遠程控制,，單片機的控制,，開關(guān)量的控制等）控制的SCARA型機器人。

  \: v9 a& |" Y" d" t: S8 }, RSCARA機器人為平面關(guān)節(jié)型的機器人，它結(jié)構(gòu)簡單!體積小,，重量輕,，安裝方便!具有很好的通用性。而且動作迅速,、定位精度高,。CARA機器人一般采用步進電機驅(qū)動，控制簡單,，編程方便,，廣泛應(yīng)用于電器、泵類等裝配工作中[1],。 本文針對試驗教學(xué)的需要，設(shè)計了一種新型的SCARA機器人,。
1 機器人機械臂的主要性能參數(shù)及計算
1.1 SCARA機器人機械臂的基本性能參數(shù)
根據(jù)本機器人的應(yīng)用要求,，其主要的設(shè)計參數(shù)要求如下：
7 H. N$ C; ]+ b(1) 抓重：≤4kg
(2) 自由度：4
& h2 e7 d1 }) g, v' l' `(3) 運動參數(shù)：
* r) D3 [) ]' s6 v大臂：±90。(回轉(zhuǎn)角度),，角速度≤30,。/s
小臂：±60。(回轉(zhuǎn)角度),，角速度≤15,。/s
- g) q+ N9 R( w4 ^7 e& l( w* Q$ R手腕回轉(zhuǎn)：±180。(回轉(zhuǎn)角度),，角速度≤60,。/s
2 H- |# G" R* s8 G2 v+ z手腕升降：100mm(升降距離)，線速度≤0.01m/s
, O2 V3 |. h/ k( C6 [1.2 主要參數(shù)計算
(1)第三關(guān)節(jié)采用同步齒形帶傳動,，其參數(shù)計算如下：
設(shè) 計 功 率 Pd=KaP=0.32W(查 表 取Ka=1.6[2],；P=FV=0.2W；皮帶的線速度為0.01m/s,,，皮帶負載為20N)
# M. H: d3 m: H& Z9 T同步帶的尺寸參數(shù)可根據(jù)設(shè)計功率和帶輪轉(zhuǎn)速及行程而定,。
1 p: D! I2 j6 _7 I# e(2)步進電機的選型計算
機械臂的每個關(guān)節(jié)都是步進減速電機驅(qū)動的（如圖1所示）。現(xiàn)以第三個自由度的電機為例說明電機選擇的方法,。
啟動轉(zhuǎn)矩 T=2Jw+QV=0.2N·m( 角速度 ω=5.3r/s2,轉(zhuǎn)動慣量J=7.8×10－7kg·m2,負載質(zhì)量Q=2kg,同步帶及負載的線加速度ν=5.3×0.011m/s2)
# z+ }, S; N  r- s3 F考慮阻力等因素選擇的步進減速電機的啟動轉(zhuǎn)矩為0.2N·m×2 安全系數(shù))=0.4N·m,。 所以電機的啟動轉(zhuǎn)矩應(yīng)該≥0.4 N.m。
7 T( s6 x. [2 u7 T0 o" v以同樣方式計算的電機的啟動轉(zhuǎn)矩為：
, Y; h, O+ o3 A& E% D! {底座電機》＝0.6 N.m
第二關(guān)節(jié)電機≥0.5N.m
9 R* J' Z; {9 \2 K/ N0 h手腕回轉(zhuǎn)電機≥0.1N.m
2 機械臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計[3]
) ~' x# s! n& m3 ~3 n2.1 總體結(jié)構(gòu)
% `0 R4 I" h' c: u本機械臂的設(shè)計根據(jù)應(yīng)用的要求把機構(gòu)的可靠性和結(jié)構(gòu)簡單作為設(shè)計的第一位考慮,。從方案的確定,，總體的設(shè)計，元器件的選用方面都遵循了以上的原則,，確保了機械臂可靠正常的工作,，同時具備良好的經(jīng)濟性和可維護性。
根據(jù)上述設(shè)計的原則，本機械臂采用了4關(guān)節(jié)的機械結(jié)構(gòu),，即4自由度機器人.具體包括底座,、大臂、小臂,、腕部,。第一、第二和第四關(guān)節(jié)直接采用步進減速電機做傳動設(shè)備（轉(zhuǎn)動自由度),；第三關(guān)節(jié)采用同步帶傳動的方式（升降移動自由度）,。
機械臂機構(gòu)的外形如圖1.
+ M# h0 F7 U9 ]& x- v( c
2.2 傳動方案的選擇[4]
1 g6 ]0 l- v# k% I; v根據(jù)機械臂的設(shè)計原則及要求,我們初步選擇了兩種傳動方案。
& u0 t# s$ `6 L8 u（1）方案1
. U. ]% W# F6 V' f* Z/ c7 ^第一,、二,、四自由度選擇減速步進電機傳動，它精度高,，傳動比高,，效率高，噪音小,，震動小,，傳動部分的零部件都是標準件，容易購買,，安裝方便,。
8 `* W5 }5 t& z( e) r9 y% M第三個升降自由度選擇同步帶傳動。它傳動精度高,，結(jié)構(gòu)緊湊,，傳動比恒定，傳動功率大,，效率高,，但安裝要求比較高，而且負載能力有限,。
（2） 方案2
第二自由度采用二級同步齒形帶傳動,， 但是安裝要求高!結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。
7 O) x, G8 Z% A第三自由度選擇步進減速電機直接驅(qū)動絲杠螺母傳動,，把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運動,，傳動精度高，而且絲杠具有自鎖的功能,；但是速度不宜太高,，而且相對同步齒形帶來說重量比較重，需要電機的輸出轉(zhuǎn)矩更大,，加工要求比較高,。
其它自由度和方案1一樣。
以上兩個方案從傳動上來看都是可以實現(xiàn)的。方案1在結(jié)構(gòu)上是最簡單的,，所以比較容易實現(xiàn),；方案2結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工和安裝都比較困難,。方案1用的標準件比較多,，零部件比較少，所以容易加工和購買,。綜合考慮,，我們選擇方案1.
2.3 SCARA機械臂主要部分的結(jié)構(gòu)
6 I! m, K) l# Q* `) d1 o（1）底座：如圖2所示，主要由兩部分組成（外殼和軸承套部分）,。外殼材料采用 45鋼,。底座的軸承可以承受軸向和徑向的力，這樣避免了電機過載,。電機安裝在端蓋上,，結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便,，材料用質(zhì)輕強度好的鋁合金,。位于軸承套底部的電機 7通過對軸1的驅(qū)動,，從而帶動了和軸1 固接的大臂的轉(zhuǎn)動.
, s/ K7 i% s7 W6 p& c! g
（2）關(guān)節(jié)2：如圖3所示采用鋁合金材料,，結(jié)構(gòu)簡單，外形簡潔美觀,。軸承承受彎曲負載,，保護了電機。電機輸出軸2轉(zhuǎn)動,，帶動了軸6轉(zhuǎn)動,，小臂和軸6是固接的，所以小臂也隨著電機的轉(zhuǎn)動二轉(zhuǎn)動,。

（3）關(guān)節(jié)3：如圖4所示結(jié)構(gòu)簡單緊湊,，材料也選擇比較輕的鋁合金。同步帶輪只需要采用一對軸承支撐,，這樣既減輕了重量,，結(jié)構(gòu)簡單。同時也可以滿足設(shè)計要求,。電機1驅(qū)動同步帶輪轉(zhuǎn)動,，同步帶輪帶動同步帶6以及和同步帶固接在一起的滑塊3作直線運動，從而驅(qū)動和滑塊3固接的機械手實現(xiàn)升降運動,。導(dǎo)桿2起支持滑塊3的作用,，使得滑塊和同步帶保持在同一水平面上。

3 驅(qū)動控制
該機械臂采用步進減速電機做驅(qū)動器件，對機械臂的運動控制也就是對步進減速電機的分布式控制,。它可以采用開環(huán)和閉環(huán)的方式,。閉環(huán)控制可以使機械臂的運動和輸入的指令期望的運動參數(shù)盡可能的吻合，但是控制部分和機械部分的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,。開環(huán)控制方式就比
) a% C" G& A; v較簡單,，而且在滿足電機不失步的情況下，電機的定位精度很高,。因此機械臂的驅(qū)動控制可以采用開環(huán)控制,，其開環(huán)控制系統(tǒng)模塊如圖5。
# p5 K- B5 [3 [; ^4 V/ F5 Y
- J& Y4 \9 H# |6 D, kPC主機通過RS232串口發(fā)送計時器參數(shù)和其他的控制參數(shù),，單片機控制器按照PC發(fā)送的參數(shù)通過驅(qū)動模塊驅(qū)動步進電機的運行,。進而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)機械臂的控制。驅(qū)動模塊可以選用集成芯片UCN5804B[6],，它集成了包括：環(huán)形分配器,、電流控制器、保護電路,、放大驅(qū)動電路,。結(jié)構(gòu)簡單可靠，同時用戶自己也可以設(shè)計各種電路對 電機進行控制驅(qū)動[7],。
4 @. d- d! F  v9 _' R$ C/ ?, Y4 小 結(jié)
機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計對整個控制系統(tǒng)的性能有很大的影響,， 因此其結(jié)構(gòu)的合理與精心設(shè)計是整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵之一。在結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計中,，還要考慮各部分的彈性變形,、摩擦、間隙和傳動誤差等問題,。本文設(shè)計的機械臂機構(gòu)簡單,，較容易控制�,？梢詰�(yīng)用在機器人控制試驗和教學(xué)等領(lǐng)域,；加上合適的機械手爪還可以組成簡單的裝配的機械臂。如果在系統(tǒng)中加裝反饋裝置,，還可以組成控制精度更高,、系統(tǒng)更穩(wěn)定的閉環(huán)機器人控制系統(tǒng)�,；�于成本及精度等的考慮,，可選擇電位器實現(xiàn)位置的反饋[8]。

☆西北光☆

自己下載的資料,，正在學(xué)習(xí)中,，給兄弟分享,！

岳桂志遠

是的,，國內(nèi)電機與行星減速機都不上檔次，別期望太高,，ＡＢＢ的不錯,，

[email protected]

很好的資料