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針對機械臂的設(shè)計特點和技術(shù)難點，對機械臂的本體結(jié)構(gòu)進行了研究，提出了一種全新的模塊化設(shè)計方法，該方法通過Solid-works建立了機械臂三維模型，進行了模塊化機械臂伺服單元的設(shè)計。首先，對機械臂的電機和諧波減速器進行了選型，通過實驗計算了不同關(guān)節(jié)角度的轉(zhuǎn)矩，確定了最終的選擇方案；然后，利用Ansvsworkbench對機械臂的關(guān)鍵零部件進行了有限元分析，得出了機械臂第二關(guān)節(jié)等重要部件的應(yīng)力和位移云圖，從體積布局以及工作模式等角度進行了硬件設(shè)計，采用閉環(huán)控制算法和力反饋算法開發(fā)方案，實現(xiàn)了三閉環(huán)的伺服電機控制和一體化伺服驅(qū)動單元的力反饋；最后，在結(jié)構(gòu)和算法的基礎(chǔ)上開發(fā)出了OUR系列模塊化機械臂。研究結(jié)果表明，關(guān)鍵零部件具有較大的剛度和強度，各關(guān)節(jié)具有高度的獨立化和模塊化。
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