ANSYS工业机器人关节驱动用新型精密RV传动装置的设计(2)

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5.2 基本流程 24

5.3 W 机构有限元分析 25

本科毕业设计说明书第Ⅱ页

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1 绪论

1.1 课题研究背景

机器人在食品加工领域应用得如鱼水。目前，在汽车、航空航天、食品、新能源等领域，工业机器人都起着举足轻

重的作用。而随着工业机器人的不断发展，机器人的优势也慢慢在各个领域体现出来。

在美国、日本和欧洲的一些发达国家和地区，工业机器人技术已相当成熟，不断成为一种通用设备在工业界广泛应用，并相继形成了一批规模巨大，在整个国家甚至全球影响巨大的国际化工业机器人公司。其中包括德国的KUKA Roboter Gmbh公司、瑞典ABB Robotics公司、意大利的COMAU公司以及日本的 FANUC 公司，产品示意图如图1-1 所示。触觉等传感器技术等。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。

虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显[1]。中国制造业面临着向高端转变，承接国际先进制造、参与国际分工的巨大挑战。我国工业机器人产业虽尚处于理论研究及小批量样机试制阶段，但具有强劲的增长势头，发展空间巨大，且在近20 年来取得了不菲的科研成果。但由

于我国的精密加工产业还处于发展阶段，有些机器人用的精密零件还不能达到要求，至今仍为形成具有影响力的产品和有规模的产业。在我国研制机器人的过程中不能生产相应的精密零部件，使得国内企业在生产机器人的过程中，只能依赖

配套进口的零部件，这无疑很大程度上削弱了我国机器人生产企业的市场竞争力。因此，要形成工业机器人的产业化，必须使相关产业发展到相应水平，需先形成相关零部件生产的产业化，而工业机器人的关节减速器则为其中需要重点发展的一项。

1.2 减速器的发展趋势

减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置，通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的转矩。目前RV减速器与谐波减速器广泛使用于工业机器人关节中。其中，谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成，具有速比大、同时啮合的齿数多、结构简单和运动精度高等优点。但是，谐波减速

器通过柔轮的弹性变形原理传递动力的特点，使得它同时伴有刚度低、弹性回差大以及传动精度随着使用时间的增长显著降低等固有缺陷。日益受到国内外的广泛关注。RV减速器是由摆线针轮和行星支架组成以其体积小，抗冲击力强，扭矩大，定位精度高，振动小，减速比大等诸多优点被广泛应用于工业机器人，机床，医疗检测设备，卫星接收系统等领域。目前应用于机器人领域的减速机主要有两种，一种是RV 减速器，另一种是谐波减速器。在关节型机器人中，由于RV 减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。RV减速器正是因为这一系列的优点，受到了国内外相关企业和科研单位的广泛关注，尤其在工业机器人领域发挥着越来越大的作用。