工业机器人及其关键技术.pptVIP

工程实际中，零部件制造安装过程中必然存在各种误差，同时为了获得一定的侧隙以便于润滑的需要，以及考虑装拆方便、补偿尺寸链误差等，摆线轮设计时必须进行适当的修形。三种修形方法可以可组合修形。修形以后要对减速器的刚度进行分析，构建计及多种影响因素的整机扭转刚度模型，分析影响其扭转刚度特性的主要因素，一般来说(1)轴承刚度是影响整机扭转刚度的主要因素。将轴承刚度视为随载荷非线性变化时能更精确地揭示整机的扭转刚度特性，较将轴承刚度视为常数值时更接近实验测试结果;(2)摆线轮与针齿的啮合数是影响整机扭转刚度平均数值的主要因素之一，但对扭转刚度的变化趋势影响不大;(3)对应曲柄轴自转一周，整机扭转刚度在曲柄轴转角为0°与180°附近取得扭转刚度的最大值，在120°与240°附近取得最小值。*1、仔细分析RV减速器的机理，为什么RV减速器对零件的加工、装配精度及材料要求这么高，并非完全是机器人对减速器的要求高，而主要是RV减速器自身的功率分流、多轴驱动的超静定结构所致。超静定结构具有很高的刚度，但需要非常精密的制造精度作保证。一但功率分流、多轴驱动失效，会发生载荷偏置超过零件的承载能力，这就是目前仿制的RV使用寿命低的原因。2、由于既要能够承受很大的冲击，还要保证大扭矩的传递和精度。因此从材料、热处理、磨削、轴承、装配、检测要求都很高。仅用于超精密磨削加工的美盖勒磨床价格都是以千万计。因此，尽管国内有许多厂家研发并生产出来，但因其成本高企不下，也没有竞争优势。*其工作原理是由谐波发生器使柔轮产生可控的弹性变形，靠柔轮与刚轮啮合来传递动力，并达到减速的目的；据了解，目前全球只有3家公司可以大批量生产机器人谐波减速器，分别是德国HarmonicDriveAG公司，负责欧洲、中近东、非洲及南美地区的销售；美国的HarmonicDriveL.L.C负责北美地区的销售；全球其余市场由日本的HarmonicDriveSystemsInc.公司负责销售。其中美国哈默纳科已经完全被日本哈默纳科控股，而德国哈默纳科也被日本HarmonicDriveSystemsInc.控股30%。因此，国际主要的工业机器人谐波减速器几乎都掌握在日本HarmonicDriveSystemsInc.公司。**早在1961年，我国就已经组建了北京传动研究所对谐波传动进行研究，也取得了一些成就。后来以项目牵头人李克美为首的6名主要研究人员分别出来组建了以北京中技克美谐波传动有限公司(“中技克美”)、北京谐波传动技术所(“北京传动所”)为代表的谐波传动公司，并先后研制了多种类型的谐波齿轮传动装置。国内目前唯一专注在机器人谐波减速器，并且能批量生产的就只有苏州绿的。其它如中技克美、北京传动等企业，如果有企业定制的话可以设计出产品，但不能实现大批量生产。我国现阶段谐波减速器的制造能力还只相当于日本七八十年代的水平。国内谐波传动产业主要的问题是精度和精度保持能力差，承载能力差、噪声大，生产设备落后，产品种类少，企业规模偏小、研发人员和投入都不足。就目前使用情况来看，国产谐波减速器在总体性能、效率方面的使用反馈还是非常不错的。作为国内使用绿的谐波减速器最多的安徽埃夫特智能装备有限公司，现在已经有接近三分之一的客户会选择使用国产谐波减速器。这其中价格是主要因素，价格比日系产品便宜将近50%**硬件就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路，国产品牌已经掌握；软件部分主要是控制算法、二次开发等，国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。控制器国内外差距最小。*控制器是机器人系统的核心，国外有关公司对我国实行严密封锁。近年来随着微电子技术的发展，微处理器的性能越来越高，而价格则越来越便宜，目前市场上已经出现了1-2美金的32位微处理器。高性价比的微处理器为机器人控制器带来了新的发展机遇，使开发低成本、高性能的机器人控制器成为可能。为了保证系统具有足够的计算与存储能力，目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求，这就产生了机器人系统对SoC（SystemonChip）技术的需求，将特定的处理器与所需要的接口集成在一起，可简化系统外围电路的设计，缩小系统尺寸，并降低成本。例如，Actel公司将NEOS或ARM7的处理器内核集成在其FPGA产品上，形成了一个完整的SoC系统。在机器人运动控制器方面，其研究主要集中在美国和日本，并有成熟的产品，如美国DELTATAU公司、日本朋立株式会社等。其运动控制器以DSP技术为