爬杆机器人设计书 -(12)

题，也不适合在本系统中使用。

5.3电气驱动

是利用各种电机产生的力或转矩，直接或经过减速机构去驱动负载，减少了由电能变为压力能的中间环节，直接获得要求的机器人运动。由于电气驱动具有易于控制，运动精度高，响应快，使用方便，信号监测、传递和处理方便，成本低廉，驱动效率高，不污染环境等诸多优点，电气驱动己经成24为最普遍，应用最多的驱动方式，符合本系统要求。所以选择电气驱动的方案。

由于设计机构不适合用于高速运动场合，故查资料得，出产电动机最低转速为56r／min。用齿轮机构进行减速，设计减速装置如下图所示

一级减速：i2／i1=4

二级减速：i3／i4=7.5

最终电动机输出工作转速为10 r／min，足以满足工作要求。

六 运动循环图

以曲柄处最下端为初始位置，顺时针旋转

电动机反转，逆时针旋转。即可实现控制机器人稳定下滑

七 设计计算分析

7.1执行系统运动简图：

7.2设计计算与评价

7.2.1自由度F的计算

自由度，即使机构具有确定运动所必须给定的独立运动参数的数目。在平面机构中，在未用运动副玉其他机构连接之前，每个构件都有三个自由度，但每个低副的引入两个约束，使机构失去两个自由度；每个高副的引入一个约束，是机构失去一个自由度，保留两个自由度。故计算自由度的公式为F=3n-2p1-ph 而由机构简图我们可以知道，活动构件n=3，低副p1=4，高副ph=0.

因此该执行系统的自由度F=3n-2p1-ph=3*3-2*4-0=1

7.2.2机构运动的确定

在机构中，按照独立的运动参数给定的运动规律运动的构件称为原动件，一般而言，动该等于机构的自由度数目。这就是机构具有确定运动的条件。 由自由度的自己我们可知，F=1.如图当只有曲柄作为原动件（等速转动）时，机构有确定的运动，即实现本机构向上和向下的爬行，完成机器人爬杆的动作。

7.2.3行程速度系数

本设计曲柄滑块机构偏心距为0.故不存在急回特性，能保证推程时与回程