机器人机构设计及实例解析电子书

书名页

内容简介

版权页

前言

第1章　概论

1.1　机器人的概念

1.2　机器人的发展历史

1.2.1　古代机器人

1.2.2　近代机器人

1.2.3　现代机器人

1.3　机器人的分类

1.3.1　以应用领域进行分类

1.3.2　以运动方式进行分类

1.3.3　以使用空间进行分类

1.3.4　以编程和控制方式进行分类

1.3.5　以机械结构进行分类

1.4　机器人技术发展趋势

参考文献

第2章　机器人机构总体设计

2.1　系统分析

2.1.1　机器人系统的功能

2.1.2　机器人系统的组成

2.1.3　机器人系统的分类

2.2　技术设计

2.2.1　基本参数确定

2.2.2　行走方式选择

2.2.3　传感器系统布局

2.2.4　机械结构设计

2.3　仿真分析

2.3.1　运动学计算

2.3.2　动力学计算

2.3.3　运动空间分析

参考文献

第3章　机器人驱动机构

3.1　电机驱动

3.1.1　直流电机驱动方式

3.1.2　伺服电机驱动方式

3.1.3　步进电机驱动方式

3.1.4　直线电机驱动方式

3.2　液压驱动

3.2.1　直线液压驱动装置

3.2.2　回转液压驱动装置

3.2.3　机器人中液压驱动装置的使用

3.2.4　液压阀

3.3　气动驱动

3.3.1　直线气动驱动装置

3.3.2　回转气动驱动装置

3.3.3　机器人中气动驱动装置的使用

3.4　新型驱动方式

3.4.1　磁致伸缩驱动

3.4.2　形状记忆合金驱动

3.4.3　超声波驱动

3.4.4　人工肌肉驱动

3.4.5　静电驱动

3.4.6　压电驱动

3.4.7　光驱动

3.4.8　聚合物驱动

3.4.9　响应水凝胶软体机器人

3.4.10　其他机器人驱动方式

参考文献

第4章　机器人传动机构

4.1　机器人传动的基本概念

4.1.1　机器人的传动机构

4.1.2　机器人中的机械传动

4.2　齿轮传动

4.2.1　齿轮的种类

4.2.2　各种齿轮结构及特点

4.2.3　齿轮传动机构的速比

4.2.4　轮系传动

4.3　丝杠传动

4.3.1　普通丝杠传动

4.3.2　滚珠丝杠传动

4.3.3　行星轮式丝杠

4.4　带传动和链传动

4.4.1　带传动

4.4.2　链传动

4.5　绳传动与钢带传动

4.5.1　绳传动

4.5.2　钢带传动

4.6　连杆传动

4.6.1　连杄机构及其传动特点

4.6.2　平面四杆机构的类型和应用

4.6.3　平面四杆机构的基础知识

4.7　凸轮传动

4.7.1　凸轮的基本结构

4.7.2　凸轮的分类及特点

4.8　传动机构的定位与消隙

4.8.1　传动件的定位

4.8.2　传动件的消隙

4.9　应用实例

4.9.1　仿生螃蟹机器人的传动设计

4.9.2　自适应机械手的传动设计

4.9.3　履带机器人的传动设计

参考文献

第5章　机器人机身与臂部机构

5.1　机器人机身与臂部定义

5.2　机身与臂部机构设计的关键问题

5.2.1　刚度因素

5.2.2　精度因素

5.2.3　平稳性因素

5.2.4　其他因素

5.3　机身结构基本形式与特点

5.3.1　圆柱坐标式机器人

5.3.2　球面坐标式机器人

5.3.3　关节坐标式机器人

5.3.4　直角坐标式机器人

5.4　臂部结构基本形式与特点

5.4.1　臂部典型机构

5.4.2　机器人臂部材料选择

5.5　机器人平稳性与臂杆平衡方法

5.5.1　配重平衡

5.5.2　弹簧力平衡

5.5.3　气缸平衡机构

5.5.4　机械臂重力平衡机构实例

5.6　典型臂部机构设计实例

5.6.1　采摘机械臂的结构设计

5.6.2　1P2R前列腺活检机器人机械臂结构设计

5.6.3　六自由度植牙手术机器人机械臂结构设计

5.6.4　一种凿岩机器人机械臂结构设计

5.6.5　助老助残轮椅用绳传动机械臂结构设计

5.6.6　仿生机械臂结构设计

5.6.7　移栽机机械臂结构设计

参考文献

第6章　机器人腕部机构

6.1　腕部的概念

6.2　腕部自由度与分类

6.2.1　腕部的自由度

6.2.2　腕部的分类

6.3　腕部典型结构

6.3.1　单自由度手腕

6.3.2　二自由度手腕

6.3.3　三自由度手腕

6.4　柔顺手腕机构设计

6.4.1　主动柔顺手腕

6.4.2　被动柔顺手腕

6.5　机器人末端执行器快换装置

6.5.1　机器人末端执行器快换装置的概念

6.5.2　机器人末端执行器快换系统的组成及工作原理

6.5.3　自动更换装置关键技术研究

6.5.4　机器人末端执行器快换装置设计实例

6.6　典型腕部机构设计实例

6.6.1　喷涂机器人手腕结构

6.6.2　热锻操作工业机器人手腕结构

6.6.3　时代工业机器人TIR6手腕结构

6.6.4　时代工业机器人TIR20手腕结构

6.6.5　KUKA KR30-3机器人手腕结构

6.6.6　FANUC ARC Mate100iC机器人手腕结构

6.6.7　Trallfa-4000型机器人的传动机构

6.6.8　单齿球面齿轮传动的柔顺手腕

6.6.9　全方位关节并联机构

参考文献

第7章　机器人手部机构

7.1　机器人手部概述

7.2　机器人手部分类

7.2.1　按用途分类

7.2.2　按夹持原理分类

7.3　夹钳式手部机构

7.3.1　夹钳式手部组成

7.3.2　手指结构形式

7.3.3　夹钳式手部的传动机构

7.3.4　夹钳式手部机构驱动方式

7.3.5　夹钳式手部机构实例

7.4　气吸式手部机构

7.4.1　真空吸附式

7.4.2　气流负压气吸式

7.4.3　挤压排气负压气吸式

7.5　磁吸式手部机构

7.6　其他手部机构

7.6.1　挠性手部机构

7.6.2　类人手部机构

7.6.3　无驱动装置的手指类手部机构形式

7.7　典型手部机构设计实例

7.7.1　气动类人仿生机械手设计实例

7.7.2　电磁驱动机械手机构设计实例

参考文献

第8章　机器人移动机构

8.1　机器人移动机构的概念

8.2　机器人移动机构的分类

8.3　第七轴移动机构

8.3.1　第七轴移动机构介绍

8.3.2　第七轴机构的特点

8.3.3　第七轴的形式与应用

8.4　车轮式移动机构

8.4.1　单轮移动机构

8.4.2　双轮移动机构

8.4.3　多轮移动机构

8.5　履带式移动机构

8.6　腿足式移动机构

8.6.1　两足机器人移动机构

8.6.2　四足机器人移动机构

8.6.3　六足机器人移动机构

8.7　复合移动机构

8.7.1　跳跃式机器人移动机构

8.7.2　软体移动机构

8.8　典型移动机构设计案例

8.8.1　轮式移动机器人案例

8.8.2　履带式机器人案例

8.8.3　双足步行机器人案例

参考文献

第9章　机器人机构设计实例

9.1　八自由度喷涂机器人机械系统的设计

9.1.1　总体方案设计

9.1.2　机械结构设计

9.1.3　机械传动设计

9.1.4　驱动传动装置选型

9.2　八自由度喷涂机器人结构分析

9.2.1　机器人结构的强度、刚度与定位精度的关系

9.2.2　机器人结构的静力学特性分析

9.2.3　关键部件结构的模态分析

9.3　基于虚拟样机的机器人运动学与动力学仿真

9.3.1　机器人结构运动学分析

9.3.2　机器人结构的动力学分析

9.3.3　六自由度喷涂机器人结构的运动仿真分析

参考文献