第2章六自由度机械臂硬件系统设计 2．3．2各关节功率估算及电机选型 下面给定各个关节的最大转速，要求关节一的转速是60度／秒，关节二的转 速是30度／秒，关节三的转速是30度／秒，关节四的转速是30度／秒，关节五的 转速是30度／秒，关节六的转速是80度／秒。即 n1=600／s21．05rad／s (2-7) 112=300／s=0．523rad／s (2·8) n3=300／s20．523rad／s (2—9) n4=300／s20．523rad／s (2—10) n5=300／s20．523rad／s (2—11) n6=80。／s2 1．43rad／s (2-1 2) 根据功率=转矩×角速度，可得 P1=T1枣nl=14．15W (2—13) P2=T2卑n2=5．38W (2—1 4) P3=T3牛n3=2．36W (2—15) P4=T4宰n4=1．00W (2—1 6) P5=T5木n5=0．20W (2—1 7) P6=T6宰n6=0．1水1．05=0．1 05W (2-1 8) 对于电机的连续堵转力矩可以用上面估算出来的实际关节力矩除以减速比 和减速效率(60％)来求得。下表为采用的力矩电机，由北京勇光高特微电机有限 公司提供。对于电机的减速器和编码器(1024线)，准备由电机提供商提供电机 时一起设计提供，这里就不再赘述。 表2．1电机选型表 T{lble 2．1 Motor selection table 蜂值堵转 最大空我 连续堵转 型号 转矩 电流 电压 功率 转速 转矩 电’瀛 电压 功率 质量 (辟Ⅱ) (A) (V) (W) (r／rain) (NI) (A) (V) (W】 (蚝) I 2 58 2"I l兑．6 Ia如 0j 23 儿 2．5．3 0．92 70LYXD3 关节一 耵Ln∞l 0．22 7．7 12 924 3∞0 0064 2．26 3 53 798 0 3 关节= 36LE皿3 0 098 3．2 12 394 3如0 0．0294 0 96 3．6 3456 0．22 关节三 36Ln∞I 0 049 2．7 12 324 5800 0．0147 0．8I 3 6 2 916 0 22 关节四 36LYxDI 0 049 27 12 32．4 j铷 0．叭47 0．8l 3 6 2．916 0．22 关节五 36LYXDl 0 049 2 7 12 32 4 霓00 0 0147 0 8l 3 6 2 916 0 22 关节六 2l

1．2国内外机械臂研究现状 机械臂的研究最早可追溯到20世纪40年代，美国Argonne&Oak Ridge国 家实验室开发了用于处理放射性物质的遥控机械操作手。1954年，美国的George Devol首先把远程控制器的杆结构与数控铣床的伺服轴结合起来，研制出了第一 台通用机械臂。1978年．Devol的Unimation公司(现在叫Staubli Uaimation)推出 通用工业机器人PUMA，标志着工业机器人技术已经完全成熟。这属于第一代 机器臂．这类机器臂主要是指能以“示教一再现”方式工作的工业机器人【l J。 智能机器人和第一代工业机器人不一样，它具有像人那样的感觉、识别、推 理、判断能力，可以根据外界条件的变化，对自己的工作做相应的调整。如果修 改程序的原则由人预先给以规定，这种智能机器人便是初级智能机器人，即第二 代机器人。这种智能机器臂技术也逐渐成熟，走向实用。在工业生产中，许多用 于组装的机器臂，便是这类机器臂。 如果智能机器人自己可以通过学习、总结经验来获得修改程序的原则，便是 高级智能机器人，也就是第三代机器人。这种机器人是我们机器人学中一个理想 的最高级阶段，它可以不按照人的安排，完全独立地工作．故又被称为自律机器 人。目前的发展还只是相对的，在局部有这种智能的概念和含义，而真正完整意 义上的这种智能机器人并不存在。但无法否定的是随着我们科学技术不断发展， 智能的概念也会越来越丰富，其内涵也会越来越宽泛。 1．2．1国外机械臂研究现状 从20世纪40年代机械臂诞生到现在，已经有70多年了，随着时间的推移 对机械臂的研究热度非但没有减弱，相反对它的研究是越来越深入。图1-2显示 出机械臂应用的一些场合。比如：航天、喷漆、弧焊、医疗等都用到了机械臂。 机械臂给我们生活带来方便的同时，也改变着我们的生活，以前必须用人完成的 任务，现在一款机械臂便能出色地完成所有任务。 图I-2机械臂应用领域 ]Figure I-2Maldpulatorapplications

数理统计习题与解答(赵选民第二版)

数理统计（第二版），赵选民，徐伟，师义民，秦超英等主编，科学出版社，研究生数学教学系列丛书，理工科类