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移动关节导轨有五种：普通滑动导轨、液
压动压滑动导轨、液压静压滑动导轨、气浮导
轨和滚动导轨。前两种具有结构简单、成本低
的优点，但是它必须留有间隙以便润滑，而机
器人载荷的大小和方向变化很快，间隙的存在
又将会引起坐标位置的变化和有效载荷的变化；
另外，这种导轨的摩擦系数又随着速度的变化
而变化，在低速时，容易产生爬行现象(速度时
❖ 一、移动关节导轨及转动关节轴承: ❖ (一)移动关节导轨 ❖ l. 移动关节导轨的目的是在运动过程中保证位
置精度和导向，对机器人移动导轨有如下几点 要求：
❖ (1)间隙小或能消除间隙； ❖ (2)在垂直于运动方向上的刚度高； ❖ (3)摩擦系数低并不随速度变化； ❖ (4)高阻尼； ❖ (5)移动导轨和其辅助元件尺寸小、惯量低。 ❖ (6)无低速爬行现象
增加刚度。
❖ 但是，滚动导轨用在机器人机械系统中也存在 着缺点：①阻尼低，②对脏物比较敏感。
直线导轨
滚珠丝杠
❖ (二)转动关节轴承 ❖ 球轴承是机器人和机械手结
构中最常用的轴承。它能承受径 向和轴向载荷，摩擦较小，对轴 和轴承座的刚度不敏感。图 (a) 为普通向心球轴承；图 (b)为向 心推力球轴承。这两种轴承的每 个球和滚道之间只有两点接触 (一点与内滚道，另一点与外滚 道)。为了预载，此种轴承必须 成对使用。图(c)为“四点接触” 球轴承。该轴承的滚道是尖拱式 半圆，球与每个滚道两点接触， 该轴承通过两内滚道之间适当的 过盈量实现预紧。因此，此种轴 承的优点是无间隙，能承受双向 轴向载荷，尺寸小，承载能力和 刚度比同样大小的一般球轴承高 1.5倍，缺点，是价格较高。
❖ (二)传动件的消隙
❖ 传动的间隙，影响了机器人的重复定位 精度和平稳性。对机器人控制系统来说， 传动间隙导致显著的非线性变化、振动 和不稳定。但是，传动间隙是不可避免 的，其产生的主要原因有：由于制造及 装配误差所产生的间隙；为适应热膨胀 而特意留出的间隙。消除传动间隙的主 要途径有：1）提高制造和装配精度；2） 设计可调整传动间隙的机构；3）设置弹 性补偿零件。
❖ 三、谐波传动Байду номын сангаас
❖ 电动机是高转速、低力矩的驱动器,在机器人中 要用减速器变成低转速、高力矩的驱动器。机 器人对减速器的要求下 ：
❖ (1)运动精度高，间隙小，以实现较高的重复定 位精度；
❖ (2)回转速度稳定，无波动，运动副间摩擦小, 效率高
❖ (3)体积小，重量轻，传动扭矩大。
❖ 在工业机器人中，比较合乎要求且常用的减 速器是行星齿轮机构和谐波传动机构。
❖ 二、传动件的定位及消隙
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(一)传动件的定位
工业机器人的重复定位精度要求较高，设计时应根据
具体要求选择适当的定位方法。目前常用的定位方法 有电气开关定位、机械挡块定位和伺服定位。
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l.电气开关定位
❖ 电气开关定位是利用电气开关(有触点或无触点)作 行程检测元件，当机械手运行到定位点时，行程开关 发信号切断动力源或接通制动器，从而使机械手获得 定位。液压驱动的机械手运行至定位点时，行程开关 发出信号，电控系统使电磁换向阀关闭油路而实现定 位。电动机驱动的机械手需要定位时，行程开关发信 号，电气系统激励电磁制动器进行制动而定位。使用 电气开关定位的机械手，其结构简单、工作可靠、维 修方便，但由于受惯性力、油温波动和电控系统误差 等因素的影响，重复定位精度比较低，一般为土 (3~5)mm。
❖ 2.机械挡块定位 ❖ 机械挡块定位是在行程终点设置机
械挡块，当机械手减速运动到终点时， 紧靠挡块而定位，若定位前缓冲较好， 定位时驱动压力未撤除，在驱动压力下 将运动件压在机械挡块上，或驱动压力 将活塞压靠在缸盖上就能达到较高的定 位精度，最高可达士0.02mm。若定位时 关闭驱动油路、去掉驱动压力，机械手 运动件不能紧靠在机械挡块上，定位精 度就会减低，其减低的程度与定位前的 缓冲效果和机械手的结构刚性等因素有 关。
行星齿轮传动尺寸小，惯量低；一级传动比大， 结构紧凑，载荷分布在若干个行星齿轮上，内齿 轮也具有较高的承载能力。
❖ 谐波传动在运动学上是一种具有柔性齿圈 的行星传动。但是，它在机器人上获得比行星 齿更广泛的应用。图所示是谐波传动的结构简 图。由于谐波发生器４的转动使柔轮６上的齿 ７与圆形花键轮(刚轮)1上的齿2相啃合。输入 轴为3，如果刚轮1固定；则轴５为输出轴，如 果轴5固定，则轴1为输出轴。
❖ 3.伺服定位系统
❖ 电气开关定位与机械挡块定位这两种定位 方法只适用于两点或多点定位。而在任意点定 位时，要使用伺服定位系统。伺服系统可以输 入指令控制位移的变化，从而获得良好的运动 特性。它不仅适用于点位控制，而且也适用于 连续轨迹控制。
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开环伺服定位系统没有行程检测及反馈，
是一种直接用脉冲频率变化和脉冲数控制机器
环境的空气条件(过滤和干燥)要求较高，不过
由于其摩擦系数低(大约为0.0001)，估计将来
是会采用的（三坐标测量机）。而目前，第五
种滚动导轨在工业机器人中应用最为广泛，因
为它具有很多优点：①摩擦小，特别是不随速
度变化，②尺寸小，③刚度高，承载能力大；
④精度和精度保持性高,⑤润滑简单；⑥容易制
造成标准件，⑦滚动导轨易加预载，消除间隙、
快时慢)等缺点。第三种静压导轨结构能产生预
载荷，能完全消除间隙，具有高刚度、低摩擦、
高阻尼等优点，但是它需要单独的液压系统和
回收润滑油的机构。
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最近，有人在静压润滑系统中采用了高粘
度的润滑剂(如油脂)，并已用到机器人的机械
系统中。第四种气浮导轨是不需回收润滑油的，
但是它的刚度和阻尼较低，并且对制造精度和
传动部件设计
❖ ，传动部件是构成工业机器人的重要部件。 用户要求机器人速度高、加速度(减速度)特性好、 运动平稳、精度高、承载能力大。这在很大程度上 决定于传动部件设计的合理性和优劣，所以，关节 传动部件的设计是工业机器人设计的关键之一。本 节将介绍工业机器人传动部件的结构和设计特点， 以帮助设计者合理选用。
人速度和位移的定位方式。这种定位方式抗干
扰能力差，定位精度较低。如果需要较高的定
位精度(如士0.2mm)，则一定要降低机器人关
节轴的平均速度。
❖ 闭环伺服定位系统具有反馈环节，其抗干
扰能力强，反应速度快，容易实现任意点定位。 图是齿条齿轮反馈式电-液闭环伺服系统方框图。 齿轮齿条将位移量反馈到电位器上，达到给定 脉冲时，马达及电位器触头停止运转，机械手 获得准确定位。