旋轉傳動機構
采用旋轉傳動機構的目的是將電機的驅動源輸出的較高轉速轉換成較低轉速,并獲得較大的力矩。機器人中應用較多的旋轉傳動機構有齒輪鏈、同步皮帶和諧波齒輪。
1、齒輪鏈
(1)轉速關系
(2)力矩關系
2、同步皮帶
同步帶是具有許多型齒的皮帶,它與同樣具有型齒的同步皮帶輪相嚙合。工作時相當于柔軟的齒輪。
優(yōu)點:無滑動,柔性好,價格便宜,重復定位精度高。
缺點:具有一定的彈性變形。
3、諧波齒輪
諧波齒輪由剛性齒輪、諧波發(fā)生器和柔性齒輪三個主要零件組成,一般剛性齒輪固定,諧波發(fā)生器驅動柔性齒輪旋轉。
主要特點:
(1)傳動比大,單級為50—300;
(2)傳動平穩(wěn),承載能力高;
(3)傳動效率高,可達70%—90%;
(4)傳動精度高,比普通齒輪傳動高3—4倍;
(5)回差小,可小于3’;
(6)不能獲得中間輸出,柔輪剛度較低。
諧波傳動裝置在機器人技術比較先進的國家已得到了廣泛的應用。僅就日本來說,機器人驅動裝置的60%都采用了諧波傳動。
美國送到月球上的機器人,其各個關節(jié)部位都采用諧波傳動裝置,其中一只上臂就用了30個諧波傳動機構。
前蘇聯(lián)送入月球的移動式機器人“登月者”,其成對安裝的8個輪子均是用密閉諧波傳動機構單獨驅動的。德國大眾汽車公司研制的ROHREN、GEROT R30型機器人和法國雷諾公司研制的VERTICAL 80型機器人等都采用了諧波傳動機構。