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機(jī)器人的傳動(dòng)和布局設(shè)計(jì)從理論上講應(yīng)該是比較成熟的領(lǐng)域，如果有樣機(jī)，拆開一看就可以知道大部分的結(jié)構(gòu)。但是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、裝配規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化、零配件的按需定制以及供應(yīng)鏈優(yōu)化等方面國內(nèi)廠商還需要很長時(shí)間的積累。
本文以kuka為例，分協(xié)作機(jī)器人iiwa和傳統(tǒng)機(jī)器人KR兩個(gè)大系列。
協(xié)作機(jī)器人iiwa
當(dāng)前主流的協(xié)作機(jī)器人都采用“模塊化”思想的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，采用直驅(qū)電機(jī)+諧波減速器的方式，每個(gè)關(guān)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致，只是大小不太一樣，例如iiwa的每個(gè)軸基本都是下圖這樣：
每一個(gè)關(guān)節(jié)中都包含了電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)、諧波減速器、電機(jī)端編碼器、關(guān)節(jié)端位置傳感器和力矩傳感器，電機(jī)和減速器采用直連。
整個(gè)關(guān)節(jié)在機(jī)器人內(nèi)部的布局如下：
傳統(tǒng)機(jī)器人KR
對(duì)于KR系列這一類的傳統(tǒng)機(jī)器人來講，末端的布局一般按照滿足“三軸軸線交于一點(diǎn)”的基本原則來做，主要區(qū)別在于三個(gè)電機(jī)的布置和傳動(dòng)方式。
KUKA之前的很多機(jī)器人都采用4、5、6三軸電機(jī)布置在小臂后方，通過同心軸+傘齒輪/同步帶的方式傳動(dòng)到手腕的方式，以KR5為例：
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