什么是機(jī)器人?
機(jī)器人是當(dāng)今社會(huì)越來越不可或缺的存在。
把機(jī)器人分類的話,可以有多種分類方法。一般大致可以分為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。
產(chǎn)業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在工廠內(nèi)代替人工進(jìn)行焊接、加工、組裝、物料輸送、噴漆等各種自動(dòng)化作業(yè)(FA工廠自動(dòng)化)。
產(chǎn)業(yè)機(jī)器人從構(gòu)造、形狀來看,可以分為垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人、水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人、平行四邊形機(jī)器人、直角坐標(biāo)型機(jī)器人等種類。
近年來,可以和人工協(xié)作的小型、靈活且支持作業(yè)切換的無需安全柵欄的協(xié)作機(jī)器人和在工廠內(nèi)以無人運(yùn)送為目的的AMR(自立行走運(yùn)送機(jī)器人)和AGV(無人運(yùn)送車)等被廣泛應(yīng)用。
另一方面,服務(wù)機(jī)器人是服務(wù)人的機(jī)器人的總稱。在醫(yī)療、護(hù)理、警備、待客、急救等被各行各業(yè)實(shí)用化。
服務(wù)機(jī)器人形狀不僅限于人形,可以是各種各樣的形狀。無人機(jī)等服務(wù)機(jī)器人也可包含其中。
機(jī)器人中的齒輪
齒輪作為主要機(jī)械要素之一,在機(jī)器人當(dāng)中主要被當(dāng)做減速機(jī)的構(gòu)成零件使用在機(jī)械臂內(nèi)部。
因此,可以通過使用減速機(jī)降低伺服電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)馬達(dá))的旋轉(zhuǎn)速度來增大輸出扭矩,通過這種設(shè)計(jì),即使很小的馬達(dá)也能獲得較大扭矩這個(gè)目的成為可能。
機(jī)器人中減速機(jī)的種類有很多,可以根據(jù)用途分為,游星齒輪機(jī)構(gòu)、諧波齒輪減速裝置、擺線減速裝置等。
此外,在減速機(jī)以外的地方,齒輪也是不可或缺的重要機(jī)械要素。比如需要用到增速和減速、增強(qiáng)扭矩、改變旋轉(zhuǎn)方向等場(chǎng)景也被廣泛使用。
在機(jī)器人需要高精度、高靜謐性時(shí),需要對(duì)齒輪進(jìn)行齒面研磨,需要高強(qiáng)度時(shí),則需要施加相應(yīng)的熱處理。
機(jī)器人減速機(jī)中的齒輪
機(jī)器人內(nèi)部使用齒輪的話,有單獨(dú)使用齒輪的情況,也有波動(dòng)齒輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、行星齒輪減速機(jī)、擺線減速機(jī),或者把這些減速機(jī)內(nèi)置作為一個(gè)構(gòu)成部分的減速機(jī)模組。單獨(dú)使用齒輪的話,其齒形一般為漸開線齒形,在減速機(jī)內(nèi)部使用的話,也有采用擺線齒形等特殊的非漸開線齒形。
機(jī)械臂的關(guān)節(jié)
為了讓機(jī)械臂關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn),需要使用到關(guān)節(jié)模組(電機(jī)和減速機(jī))、齒輪機(jī)構(gòu)、同步帶輪皮帶等機(jī)構(gòu)。作為齒輪機(jī)構(gòu),有比如在齒輪組中使用的直齒輪和錐齒輪的一種即把軸心錯(cuò)開使用的準(zhǔn)雙曲面錐齒輪。
機(jī)器人設(shè)計(jì)中的主要齒輪
蝸輪蝸桿
小模數(shù)蝸輪蝸桿(模數(shù)0.5和模數(shù)0.8)比較適合使用在高科技產(chǎn)品上,比如機(jī)器人和醫(yī)療設(shè)備
蝸輪和蝸桿配對(duì)構(gòu)成的蝸輪蝸桿副的特點(diǎn)是以較小空間獲得大的減速比、自鎖功能(特定條件下)防止逆轉(zhuǎn)等。
蝸輪蝸桿在機(jī)器人上的應(yīng)用主要集中在關(guān)節(jié)、易于開合的機(jī)器人抓手等部位。
直齒輪與斜齒輪
直齒輪的齒線傾斜的話則被稱為斜齒輪,在要求高靜謐性和高強(qiáng)度時(shí)使用。
直齒輪和斜齒輪作為機(jī)器人內(nèi)部動(dòng)力傳遞的機(jī)械要素,在游星齒輪機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂內(nèi)部等各種場(chǎng)景被應(yīng)用。
齒條和小齒輪
把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變成直線運(yùn)動(dòng)的齒條和小齒輪在龍門機(jī)器人的移動(dòng)和機(jī)器人抓手的開合等各種用途中廣泛使用。
錐齒輪
錐齒輪在機(jī)器人內(nèi)部改變動(dòng)力傳遞方向中被廣泛應(yīng)用。兩軸不垂直相交的交錯(cuò)軸錐齒輪叫做準(zhǔn)雙曲面錐齒輪。
內(nèi)齒輪
呈圓環(huán)狀,圓環(huán)內(nèi)部切有齒的齒輪叫做內(nèi)齒輪。在機(jī)器人當(dāng)中,通常與直齒輪等共同構(gòu)成游星齒輪機(jī)構(gòu)。