机器人的机械传动
fanuc机器人传动原理
fanuc机器人传动原理Fanuc机器人是一种常见的工业机器人，其传动原理是指机器人的运动是通过传动装置来实现的。
传动装置可以将电动机的旋转运动转换为机械臂的运动，从而实现机器人的动作。
Fanuc机器人的传动原理主要包括电动机、减速器和关节传动装置三个部分。
首先是电动机，它是机器人传动的动力源。
Fanuc机器人使用的电动机通常是交流伺服电动机或直流伺服电动机。
电动机通过提供旋转力矩来驱动机器人的运动。
其次是减速器，减速器是将电动机的高速旋转运动转换为机械臂的低速高扭矩运动的装置。
减速器通常采用行星齿轮传动结构，它可以将电动机的转速降低数倍，同时提高扭矩输出。
这样可以使机器人在执行任务时具有更好的稳定性和精度。
最后是关节传动装置，关节传动装置是将减速器的输出转换为机械臂各个关节的运动的装置。
Fanuc机器人通常采用的是齿轮传动或带传动。
齿轮传动通过齿轮的啮合来实现转动，带传动则是通过带轮和皮带的传动来实现。
关节传动装置可以使机械臂的各个关节按照设定的角度和速度进行运动，从而实现机器人的动作。
除了以上三个主要的传动装置，Fanuc机器人还包括编码器、控制系统和传感器等配套部件。
编码器可以实时监测机器人各个关节的位置和速度信息，从而实现对机器人运动的精确控制。
控制系统则是机器人的大脑，通过对编码器的反馈信号进行处理，控制机器人的运动和执行任务。
传感器可以实时监测机器人周围的环境和工件信息，从而实现机器人的自动化操作。
Fanuc机器人的传动原理是通过电动机、减速器和关节传动装置来实现机器人的运动。
这种传动原理可以使机器人具有高速、高精度和高稳定性的特点，能够广泛应用于各种工业领域，提高生产效率和产品质量。
工业机器人传动机构的要求_概述及解释说明
工业机器人传动机构的要求概述及解释说明1. 引言1.1 概述工业机器人作为现代制造业的重要组成部分，具有高效、灵活和精确等特点，已经被广泛应用于各个行业。
其中，机器人传动机构作为机器人运动的核心部件之一，对于机器人的性能和运动能力起着至关重要的作用。
因此，研究工业机器人传动机构的要求及其解释说明具有重要的理论意义和实际应用价值。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述：首先，在引言部分概述工业机器人传动机构的研究背景和意义，并明确文章主题。
接着，在第二部分中详细介绍工业机器人传动机构的要求，包括传动机构概述、功能要点和性能要求。
然后，在第三部分对常见的摩擦传动、齿轮传动和带传动等几种主要类型进行解释说明。
随后，在第四部分探讨了工业机器人传动系统优化方法，包括优化设计原则、材料选择与加工工艺优化以及控制与调节策略优化。
最后，在第五部分总结本文，并展望了未来的研究方向。
1.3 目的本文旨在全面了解和阐述工业机器人传动机构的要求及其解释说明。
通过对机器人传动机构功能、性能、类型以及优化方法等方面的深入探讨，进一步提高相关领域的研究水平，并为工业机器人设计与应用提供参考和指导。
同时，希望通过本文的撰写能够促进工业机器人传动技术的发展，推动制造业现代化进程。
2. 工业机器人传动机构的要求2.1 传动机构概述工业机器人的传动机构是指将电能转换为机械运动所必需的装置。
传动是通过将电机或发动机的旋转运动通过不同类型的传动元件传递给执行器，从而实现机器人运动和执行任务。
2.2 传动机构功能要点工业机器人传动机构需要具备以下功能要点：a) 力量传递：传动机构需要能够有效地将电能转化为力量，并将力量传输到执行器，以使其进行相应的运动。
b) 速度变换：工业机器人在不同的任务中往往需要不同的速度，因此，传动机构需要能够实现速度变换，以满足不同速度要求。
c) 运动控制：传动机构还需要具备良好的运动控制性能，以确保精准和可控的运动。
机器人构造传动PPT课件
链传动
组成：主动轮、从动轮、链条 原理：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴 之间的同向传动。
设计：潘存云
链传动
特点
能获得准确的平均传动比，传动效率高，但瞬 时传动比不恒定 结构紧凑 可在高温、 油污、潮湿等恶劣环境下工作 传动平稳性差，有噪音，磨损后易发生跳齿和 脱链， 急速反向转动的性能差
带传动
适用范围
最适合平地行走，不能跨越高度，不能爬 楼梯。
机器人的轮式行走机构
三轮式车体
两个驱动轮装在前两侧 从动轮装在后侧 不会出现悬空现象 稳定性不好
三轮行走机器人图例
机器人的轮式行走机构
四轮式车体
两个驱动轮装在前两侧 两个从动轮装在后两侧 不会出现悬空现象 稳定性好
机器人的轮式行走机构
对称四轮式车体
连杆传动
可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四 杆机构分为三种基本型式：
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
雷达天线俯仰角 调整机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
缝纫机的踏板 机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
契贝谢夫四足机器人
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
连杆传动
曲柄摇杆机构的三个特性
传动功率P (kW)为：
P FV 1000
F：有效拉力 V：带速，(m/s)
松边
F2 F2
n1
n2
F1 F1 主动轮 紧边
从动轮
带传动
摩擦型带传动的受力分析
当有效拉力跟带上总的摩擦力有关系： F>∑Ff
带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑。
经常出现打滑使带的磨
松边
损加剧、传动效率降
机器人传动方式
机器人传动方式1. 引言机器人传动方式是指机器人在工作过程中转换和传递动力的方式。
它直接影响到机器人的性能、精度、稳定性以及适应性。
不同的传动方式适用于不同的应用场景，选择合适的传动方式可以提高机器人的工作效率和可靠性。
2. 机器人传动方式的分类根据动力传递的方式，机器人传动方式可以分为以下几类：2.1 机械传动机械传动是最常见和最基础的传动方式之一。
它利用齿轮、链条、皮带等机械装置将动力从电动机传递到机器人的各个部分。
机械传动简单可靠，但由于传递过程中存在机械间隙和摩擦损耗，会影响机器人的精度和效率。
2.2 液压传动液压传动利用液体的流动和压力传递动力。
通过液压泵将液体压力传递给液压缸，从而推动机器人的执行机构。
液压传动具有承载能力大、传动平稳等优点，适用于对力量要求较高的应用场景。
2.3 气动传动气动传动是利用气体的流动和压力传递动力的一种方式。
通过气压驱动气动元件，实现机器人的运动和操作。
气动传动具有结构简单、响应速度快的特点，但承载能力较低，适用于对速度要求较高、对力量要求不太严格的应用场景。
2.4 电动传动电动传动是利用电能转换为机械能传递动力的方式。
通常使用电动机驱动机器人的执行机构，实现运动和操作。
电动传动具有响应速度快、精度高等优点，可以灵活控制运动的速度和力量，适用于对精度和稳定性要求较高的应用场景。
3. 选择机器人传动方式的考虑因素选择适合的机器人传动方式需要考虑以下因素：3.1 应用场景要求不同的应用场景对机器人的传动方式有不同的要求。
例如，需要高力量输出的应用场景可以选择液压传动；需要高速运动和响应的应用场景可以选择气动传动；需要高精度和稳定性的应用场景可以选择电动传动。
3.2 动力需求机器人在工作过程中所需要的动力大小和类型也是选择传动方式的考虑因素。
不同的传动方式有不同的功率和承载能力，需要根据实际需求进行选择。
3.3 控制要求机器人的控制要求也是选择传动方式的重要因素。
第2 课 机器人传动
第2 课机器人传动备课时间：上课时间：一、教材分析传动是机器人运动的方式，机器人是依靠齿轮进行传动的。
教材在该部分的内容中，第一次涉及机械结构的问题，教师应在实例中让学生体验到传动的概念，建立有关的知识背景。
二、学情分析在学习了第一课后，学生初步建立起了对机器人的概念，在传动的讲解中，注重不同类型的传动的区别，帮助学生在实例中区分不同传动的优势和应用场合。
将感性体验建立在理性理解的基础之上，帮助学习者在已有知识的基础上进行更多的体验。
三、教学目标1. 知识与技能（1）学习皮带传动和齿轮传动。
（2）掌握传动在机器人运动中的重要作用。
2. 过程与方法（1）通过机械传动的学习，提高学习者的学习兴趣，为后续学习打下基础；（2）在不同的背景条件下，可以通过实际应用情况判断传动的类型。
3. 情感、态度与价值观通过皮带传动的学习，加强对机器人机械结构基本原理的理解。
四、教学重点与难点教学重点：传动的基本原理。
教学难点：不同类别的传动的区别。
五、教学方法与手段实验法、主题活动。
六、课时安排安排1课时。
七、教学媒体或资源实验器材和主题活动单。
八、教学过程（一）复习导入，提出问题播放CAI《FLASH缝纫机》(介绍缝纫机的变迁)师：同学们，你们知道这是什么机器吗？生：回答问题。
师：你们知道这个机器是用来干什么的吗？生：猜想缝纫机的作用。
师：其实，我们身上的衣服，就是通过缝纫机一针一线编织成的，它的运动方式就叫做“传动”。
不仅仅是缝纫机上用到传动，在机器人的运动中，采用的也是传动的方式，今天，让我们一起来学习“第2课机器人传动”。
(板书课题)（二） 小组协作，合作探究1.“认识皮带传动”师：皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合，并通过皮带进行动力的传递，让我们一起来了解一下它的基本原理。
生：通过观察课件，领会主动轮和从动轮的传动方式。
皮带小实验设置一组小实验，感受皮带传动的过程。
动手试一试，利用两个瓶盖和一根牛皮筋，自制一组皮带传动的实验，并和小组同伴分别找到不同过程中的主动轮和从动轮，做好实验记录。
简述工业机器人传动系统的主要传动形式及主要区别。
简述工业机器人传动系统的主要传动形式及主要区别。
工业机器人传动系统是指机器人的一个关键部件，它负责将机器人的动力传递到机器人的关节、轴或机械臂上，以实现机器人的运动。
主要传动形式有：
1、电机传动：电动机是将电能转化为机械能，在机器人中最常
用的传动方式，它可以确保机器人在高速低功耗的情况下实现高精度，并且可以使机器人实现复杂的操作。
2、气动传动：气动传动是利用压缩空气产生的动力，作为机器
人的传动手段，具有体积小、重量轻、无极变速调速等优点，是机器人驱动的有效选择。
3、液压传动：液压传动是利用管道输送的液体，来进行机器人
的传动。
它具有较高的动力密度、启动和停止快速、调速范围大等优点，是机器人的一种理想传动形式。
4、螺杆传动：螺杆传动是利用螺杆的转动来实现机器人的运动，具有传动效率高、传动精度高、安装简单易于实现等优点。
主要传动形式的主要区别为：
1、传动效率：不同的传动形式，传动效率也不一样，一般电动
机传动效率最高，气动传动次之，液压传动效率最低，螺杆传动效率接近液压传动效率。
2、动力密度：动力密度是指单位体积的动力能量，其中电机传
动动力密度最低，气动传动次之，液压传动动力密度最高，螺杆传动接近液压传动动力密度。
3、启停速度：不同的传动形式，机器人的启停速度也不一样，
一般情况下，电机传动速度最快，气动传动次之，液压传动机速度最慢，螺杆传动速度接近液压传动速度。
4、调速范围：调速范围指的是机器人传动系统可以实现的速度
变化范围。
一般电机传动可以实现比较宽的调速范围，液压传动可以实现较大的调速范围，气动传动和螺杆传动可以实现较小的调速范围。
小学信息技术《 机器人传动》教学设计及教学反思
小学信息技术《机器人传动》教学设计及教学反思【教材分析】传动是机器人运动的方式。
本节课需要学生掌握皮带传动、链传动和齿轮传动三种传动方式的概念和特点。
此处的机械结构的问题在教材中初次被提及，教师应列举实例，让学生体验到传动的概念以及相关的知识背景，能够辨别出采用的是哪一种动力传动系统，采用该种传动方式的优点和缺点。
【学情分析】1.在传动的讲解中，注重不同类型的传动的区别，帮助学生在实例中区分不同传动的优势和应用场合，让学习者在已有知识的基础上进行更多的体验。
例如：在讲解到链传动的内容时，教师可以结合学生都熟悉的自行车运动来进行讲授，让学习者可以亲身感受传动的乐趣。
2.本课设计小实验：用橡皮筋带动两个瓶盖进行传动实验。
教师在进行本课实验的过程中，可以安排以小组为实验单位，共同完成这个传动过程。
实验小组以3～4人为宜，可以进行必要的分工。
【教学目标与要求】学生学习皮带传动、链传动和齿轮传动的方法，掌握传动在机器人运动中的重要作用。
通过皮带传动的学习，加强对机器人机械结构基本原理的理解，提升学习者的学习兴趣，培养学生探索意识。
在不同的背景条件下，让学生可以通过实际应用情况判断传动的类型。
【教学重点与难点】重点：传动的基本原理、传动的概念认知及常见传动方式。
难点：传动在实际中的运用及原理以及不同类别的传动的区别。
【教学方法与手段】演示教学法、探究学习法、任务驱动教学法。
【课时安排】安排1课时。
【教学准备】多媒体网络教室、小木块、瓶盖若干、皮筋若干。
【教学过程】【教学反思】本课我设计了四个学习任务。
通过展示引入——探究——归纳——应用——评价几个环节，根据学生喜欢操作的特点，以实验代替讲授、促学习，让学生在实践中学习、理解知识。
本节课联系生活实际，采用皮带实验活动，激发学生学习兴趣，使学生乐于学习。
课堂上我运用了演示、实验、讨论等教学方法，激励学生全面参与、主动学习，培养创新能力和实践操作能力，让学生通过实验去动手操作、掌握技能，让学生学会自己动手解决问题，发挥想象力，培养学生的发散思维能力、创新能力。
2.1机器人的机械部分教学设计-高中通用技术粤科版选择性必修2机器人设计与制作
普通高中教科书《通用技术》选择性必修2机器人设计与制作第二章机器人的传动机械第一节机器人的机械部分教学设计教学背景党的二十大明确指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。
必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势”。
机器人是20世纪人类的伟大发明，今天，它不仅能够代替人类登陆火星和潜入几千米以下的深海，还可以不知疲倦地工作在各种生产线上，并服务于我们的日常生活。
关于机器人，我国科学家认为机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
国际标准化组织认为工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。
教学目标：知识与技能目标:1.了解机器人的机械部分。
2.了解传动机械。
教学内容分析:机器人是一种能够按照预先设计程序而自动执行工作的机械装置。
当前机器人已经大规模地走进工业生产、军事、政府管理、商业应用等领域，它们可以帮助或代替人类完成不同的工作，在各个方面影响着人类的生活。
通过本章的学习，让我们来初步了解和认识机器人吧。
机械部分是机器人重要的组成部分，它能通过传动装置，将动力装置产生的运动和力传递到执行装置的移动机构和手爪机构，实现行走和抓取。
机器人中的传动装置是机械传动。
在各种高新技术飞速发展的今天，我们的日常生活和工农业生产都离不开机械传动。
让我们通过本章的学习来了解和初步掌握机械传动的知识和应用吧。
学情分析:生活在科技迅猛发展的21世纪，同学们有必要了解一些机器人的知识，因为未来的机器人将对我们的生活和工作产生巨大的影响。
自己动手制作机器人是让同学们了解机器人的最好手段。
同学们一起进入机器人设计与制作的精彩世界吧。
教学重难点:了解机器人的机械部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
优点： 1、适用于两轴中心距较大的传动。 2、带具有良好的弹性，可以缓和载荷的冲击和振动，
传动平稳。 3、过载时，带在轮面上打滑，可防止损坏其它部件。 4、结构简单，加工维护方便，成本低。
缺点： 不能保持准确的传动比，传动效率较低。 带传动多用于两轴传动比无严格要求、中心距较大的
机械中。
3、链条传动
链条传动的特点： 可以传动大扭矩 避免打滑
但传递大于额定扭矩的时候，如果 链条卡住可能会损坏马达。
链传动与带传动相比有如下优点：
1、能传递较大的圆周力，无弹性滑动和打滑现象，能 保持准确的平均传动比。
2、链条张紧力小，作用在轴上的压力也较小。 3、传动效率较高。
缺点： 1、只能用于两根平行轴间传递运动与动力。 2、无过载保护作用。 3、工作噪音大，需要润滑。
•有很多工程机械使用了 链条传动。
•自行车也是用链条传动
乐高链条传动的另一种形式— 齿式皮带传动
4、齿条传动
4、齿条传动
齿条传动特点： 减速效果好 圆周运动变为直线 运动
最好用8齿的齿轮来驱动齿条
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乐高扫描仪
传动设计创意
滑轮传动的特点：
噪声小，容易安装。 可以长距离传递运动 和力，但是传动扭矩 大时容易打滑。
最基本的滑轮连接方式
应用多级传动时，减速效果明显
3、链条传动
链条传动
带传动和链传动都是利用中间挠性件（带或 链）把主动轴的运动和动力传给从动轴的。这两 种传动形式适用于两轴中心距较大的传动。
带传动的组成及其分类： 由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的带组成。
1、齿轮传动
齿轮传动的特点： 传动力量大、传动精确。
•乐高一共4种圆柱齿轮，还有冠齿轮、斜齿、 蜗杆和齿条。
回忆一下乐高基本单位（FLU）和齿轮的大小
离合齿轮
特点：当扭矩大于额定值时，将产生打滑来保护机构。
涡轮涡杆
涡轮旋转一圈，驱动蜗杆旋转一个齿。所以当它 与24齿的齿轮咬和时，产生24：1的减速。
简易机器人制作
简易机器人的机械传动
机械传动
传动是机械中的重要组成部分，运动的机 械都离不开传动。同样，机械传动也是简易机 器人中的一项重要技术。
常见的传动方式
齿轮传动 滑轮传动 链条传动 齿条传动
……
1、齿轮传动
齿轮传动特点 优点： 1、适用的圆周速度和功率范围较广。 2、传动效率高； 3、传动平稳； 4、结构紧凑寿命长工作可靠 ………
缺点： 1、制造和安装精度要求较高，成本较高。 2、不适合较大距离的传动。 3、没有过载保护作用。 ………
齿轮传动比的计算
传动比即两运动齿轮角速度之比。
设一对齿轮其主动轮的角速度为w1、齿数为z1； 从动轮的角速度为w2、齿数为z2，则传动比为：
w1/w2=z2/z1
传动比反映速度之比，也反映转矩之比。传动比 大于1，是减速传动，传动力矩增加。反之是加速运 动，传动力矩减少。
•自锁能应用在哪里？ •传动比是怎样计算呢？
涡轮涡杆传动
用来传递空间互相垂直而不相交的两轴间的 运动和动力的传动机构。
特点 1、传动比大，传动力矩大。 2、结构紧凑。传动平稳。 3、有自锁性能。
涡轮涡杆
为什么使用涡杆驱动？
乐高电梯
冠齿轮、斜齿轮
应用：将运动轴转换90度。
2、滑轮传动
2、滑轮传动