100KG四轴搬运机器人

四轴搬运机器人是应用于生产线上的四自由度关节型串联机器人。本项目根据生产线的

工作要求确定机器人的各项基本技术指标，为机器人的结构设计提供依据。对于机器人的机械

结构部分，基于模块化的设计思想，进行机器人本体的总体设计。将机器人的腰部、大小臂部

件、腕部设计成模块的形式，可以根据实际要求，方便地设计出满足不同载荷和运动范围要求

的机器人产品，减少设计周期，降低制造成本，有利于批量生产。在材料选择上，小臂和腕部

采用高强度铝合金，体现质量轻和易成型的要求。大臂采用组合焊件，用薄壁钢板围成空腔，

在保证强度和刚度的前提下，追求重量轻、加工周期短、用材少。基座采用铸铁，吸振和成型

性能好。在机器人的传动和结构设计方面，体现结构简单、单元集成度高、系统优化的现代设

计理念。

传动应保证传动路线短，结构紧凑。采用RV减速器，大减速比减速器安装在传动链的最

后一级，尽量缩小传动间隙的影响。RV减速器是一种新型的二级封闭行星轮系，是在摆线针

轮传动基础上发展起来的一种新型传动，而且其具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命

长、精度保持稳定、效率高等优点。根据机器人的结构特点，建立了机器人的运动学数学模

型，对其运动方程进行了推导，并分析了机器人的工作空间。建立了搬运机器人的雅可比矩

阵，反映了机器人末端执行器的速度与各关节速度之间的映射关系，求解了各个关节的速度和

加速度变化情况。