河北工业大学城市学院2015届本科毕业设计说明书
准确，工作相对可靠，传动和冲击，所以运动中平稳动效率高 性不好，产生噪音，容易磨损，不宜用在急速反向的传动中 结构简单，有缓冲吸震的作用，因此在传动过程中比较平稳，传递动力的距带传动 摩擦型带传动（平带传动、三角带传动）在运动过程中会产生过载打滑，使传动比不准确，适用于低速场合 离较大，可在多个轴间进行动力的传递，价格便宜且不需润滑，维护简单方便 同步带传动由于啮合动作，可保证传动比准确，同步带传动 不产生打滑，具有带、链和齿轮传动的优点 将旋转运动转换为直线运动，并能以很小的转矩螺旋传动 吸收载荷变动的能力较差 得到较大的轴向力。结构比较简单，运动时平稳性好、没有噪声 工作效率很低 综上，结合码垛机器人在运动过程中往复动作等特性，初选用传动方式有同步带传动和螺旋传动中的滚珠丝杠传动。
2. 4水泥码垛机器人结构具体设计
手爪：是码垛机器人的主要结构，工作性能结构简单新颖，质量小，对机器人的整体工作性能具有非常重要的意义。经常使用的手爪有夹抓式的机械手爪（应用在速度较高的码袋作业）、夹板式的机械手爪（应用在长方体箱子的码垛作业）、真空吸取式的机械手爪（应用在方便吸取的扁平、截面积大、质量小的
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物体码垛）、混合抓取式的机械手爪（应用在不同位置的合作抓取的码放）。故在此选用夹抓式机械手爪。
手爪采用两个夹紧气缸来实现夹紧水泥和松开水泥动作，另有两个压紧气缸将水泥压紧，防止水泥在搬运过程中被甩出。如图2.5所示：
图2.5机器人手爪结构示意图
机器人手爪的造型为轴对称结构，创建三维图时分两次镜像，第一次镜像结果如图2.6所示：
图2.6机器人手爪第一次镜像结果
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第二次镜像结果如图2.7所示：
图2.7机器人手爪第二次镜像结果
最终创建其三维图如图2.8所示：
图2.8机器人手爪三维图
手腕：主要传动路线为伺服电机→同步带→谐波齿轮减速装置→机器人手爪；同步带轮需要较高的按章精度，需要严格控制中心距，安装距离较长时要添加张紧轮，或者使中心距可调，故添加电机调节板。手腕需要克服水泥和手爪产生的转动惯量和向下的拉力，采用深沟球轴承。如图2.9所示：
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图2.9手腕传动装配图
腰部：主要线路为伺服电机→联轴器→RV减速器→手爪部分；RV-C系列减速器拥有一套大型的内角轴承，可以承载较大的载荷，不需要添加外部的支撑，可以为设计者的设计提供方便，节省成本。腰部旋转结构主要靠克服负载带来的转动惯量，帝人RV-C型减速器自带大型内角轴承，故不需自己设计旋转支撑部件。如图2.10所示：
图2.10腰部传动装配图
水平和竖直运动：主要传动路线均为伺服电机→同步带→滚珠丝杠。伺服电机经过同步带减速并带动滚动丝杠转动，使滑块产生水平或竖直方向的位移。如图2.11所示：
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水平方向 竖 直 方 向
图2.11水平和竖直传动
手臂：
机器人手臂部分主体结构为两个并联的平行四边形结构，采用三角形平衡板，结构稳定，可以平衡使手爪处于水平状态。拉杆和平衡板各连接关节采用拉杆球头结构。手臂结构装配图如图2.12所示。
图2.12手臂结构装配图
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