1、PDF外文：http:/ 中文 3856 字 出处： Uygurolu M, Demirel H. Kinematic analysis of bevel-gear trains using graphsJ. Actamechanica, 2005, 177(1-4): 19-27. 运用运动学分析 锥齿轮轮系 的曲线图 M. Uyguroglu 和 H. Demirel, Gazimagusa，北塞浦路斯土耳其共和国 收录于 2004 年 2 月 3 日，修订于 2004 年 11 月 22 日 发表时间： 2005 年 5 月 4 日 &nb
2、sp; 施普林格出版社 2005 年 综述：非导向和导向的图形技术用于锥齿轮轮系运动学分析。在这两种技术中，轮系运动的齿轮结构都是由一个图像来表示的。虽然非 导 向图是简单的描绘，它们仅用于确定的基本电路的载波节点。但是， 导 向图比非 导 向图可以提供更多的信息，因为每一个有向图行代表一对互补的变数。在本文中， 对这两种技术进行比较并且通过对 CincinnatiMilacron 公司生产的 T3 机器人 的 铰接式机构进行的 运动学分析 ，已经证明了导向图形技术的优点 。 1 介绍 在近年来 ， 图理论对机器人的 锥齿轮传动的应用 已经
3、建立起来 。两种不同的图形技术 被 用于机器人的 锥齿轮传动 :无 导 向和导向图技术。 无导向 图 形 技术是 由 Freudenstein 1首先提出的， 该 技术 利用 了 基本电路的概念。 这种技术由 Freudenstein 和 Yang 2更详细地阐述 ,而后由 Tsai 3将 电脑算法 与 旧有的机 制融合 ，最终 发展起来 的。 定向的线性图技术 自从 六十年代早期 4-7就 被应用于 电网和 包括机械系统一维运动 在内的 其他类型的集总物理系统 ,。周 8等人 已经将这些技术 应用在 三维系统。最重要的工作 是在 1992 年 ， Tokad 引出了一个 导数在
4、一般 的小型 数学模型 关于 三维 的 刚体 运动 9。 通过 这个导数、 这个 系统的方法 ,即所谓的网络模型的方法 ,建立了三维机械系统的 模板 。 Uyguroglu10和 Tokad11阐述了网络模型方法对 机器人的 锥齿轮传动的 运动学和动力学的分析。 这 种新的图技术 已经 被 应 用 在 锥齿轮传动的 相对角速率 的 导向的关系 。 在本文中 ,比较了 非导 向 图技术和 线性 导向 图技术 对锥齿轮传动 的运动学分析 的不同并且对导向 图技术 比非导 向 图技术的优势做了展示 。这 种 图 形 技术理论 是通过对 Cincinnati Milacron 公司的 T3
5、 铰接式机器人所应用的运动学分析说明 的。 2 机器人的锥齿轮传动 通常一个机器人机械臂是一种开环运动链 ,因为它简单 ,易于构建。然而 ,它要求致动器位于尾轴 ,因此这也增加了关节机械臂系统的惯性。实际上许多机械手是建立在一种半闭环配置的执行机构来降低惯性载荷。例如 ,Cincinnati Milacron T3 使用 的由 闭环 锥齿轮传动装置 构成的三 转动 腕 关节 。 2.1 功能表现 图 1 中指出 的是 Cincinnati Milacron 公司 T3 机器人的 功能表现 。这个机器人 有 7 个 构件 ,6 个 转动
6、副和 3 个齿轮副 。这是 三个齿轮副分别为 (7,3)(2)、(6 级、 5 级 ),(2)和 (4、 5)(3)。在这个 表示法中 ,前两个编号指明齿轮副和第三编号 识别载体 并保持 齿轮 之间 恒定的中心距。 构件 2、 6 和 7 是 输入 装置 。输入构件 的旋转 通过 齿轮 4、 5、 6 和 7 传到末端手爪。机器人末端执行器 由构件 3驱动，由构件 4 执行 。转动轴的位置对 应 如下 : 轴 a: 转动副 1 2, 1 7 和 1 6. 轴 b: 转动副 2 5 和 2 3. 轴
7、c: 转动副 3 4. 这种机构有三个自由度。 3 无导向图姓技术表示 在无 导向 图 姓技术表示中， 以下步骤进行 ： (1)根据 机械系统 的 功能原理 : (i)标记每个构件的号码 (1、 2、 3、 ) (ii)对 同轴转动 副的轴进行标记 (a、 b、 c、 ) (2)对于图像 : (i) 通过 相应的数的节点代表各个环节。 (ii) 通过填写相应的节点确定固定连接 (参考 ) 图 1 . Cincinnati Milacron 公司 T3机器人的 功能原理 (iii)通过一条粗实线连接 相应的节点连接 表示一对齿轮啮合的两个环节 。 (iv)转向对二者之间的联系被表示 通过一条细实线连接 相应的节点 表示一个转动副的两个环节 : 根据其 轴 副 的标签标记每个转动副的边际 (a,b,c,) 。 图 2 遵循图 1 中所应用的这些步骤的机理。 3.1 基本回路方程
