人手臂中极其重要的源于关节和韧带,机器人中非常重要的是每个关节的复位器。这是一种精密的动力传递机构,其使用齿轮变速装置将电动机的转数减少到所需的转数,从而通过获得更大的扭矩装置来降低速度并增加扭矩。
机器人关节的运动首先从液压驱动开始,经过一系列技术发展和创新,我们今天所见的减速器就形成了。
液压系统
1959年开发了世界上初始的工业机器人手臂,并使用了许多液压机构来驱动机器人关节的运动。这是该行业历史上的一项重大创新,终于有可以代替手动作业的柔性机器。
电动机
1973年,库卡公司改进了工业机器人的结构,所有六个关节均由电动机控制,这使机器人的关节运动更加紧凑和灵活,并大大增加了工作范围。
电动机+液压机构
在制造机器人的道路上,KUKA不断创新和改进。之后,KUKA修改了机器人的驱动结构。六个关节由电动机驱动,并使用液压机构来增加负载能力。提高重复性。
谐波减速器
1989年,世界格局发生了巨大变化。一种类型的减速器从冷战的高墙抬起,不久用于民用工业机器人。负载能力和精度都使机器人结构非常简单,并且操作非常灵活。这种神奇减速器是非常有名的“谐波驱动器”(Harmonic Drive)。
谐波减速器的结构非常简单,由波发生器,挠性轮和刚性轮三部分组成。原理是利用挠性轮与刚性轮之间的齿数之差和挠性轮在操作过程中的可控变形来达到减速和动力传递的目的。
谐波减速器重量轻,体积小,减速比高,传动扭矩大,齿隙小,精度高,效率高,运行平稳,因此在1980年代末和1990年代初广泛用于机器人。
RV减速机
机器人研发工程师——RV减速器(旋转矢量驱动器)已成为科学技术和其他类型减速器的飞速发展。 RV减速器是行星减速器和摆线减速器的组合。由于行星齿轮轴的偏心驱动力,摆线盘在外圈上摆动,从而达到减速和动力传递的目的。行星减速器不仅具有大的减速比变化范围,而且具有低的摆线间隙以及较大的传递扭矩。而且体积相对较小,非常适合安装在机器人中。
重点:
由于谐波减速器更轻巧,因此当前的KUKA小型机器人(KR 6 Agilus,KR 10 Agilus,LBR iiwa)使用谐波减速器。
RV减速器更耐冲击,因此KUKA的大型机器人使用RV减速器。同时也有单独的机器人(KR 3 Agilus)。