便携式机器人精度测量系统设计毕业设计论文(3)

长度L 3m

最大承重

15kg

图3.4 光电编码器图

便携式的机器人精度测量系统是通过编码器记录的转角来计算出钢丝绳运动的距离，因此光电编码器的精度与质量对最终的测量结果有着直接的影响。本设计中采用增量型光电编码器即可。考虑到精度的要求、编码器的外形尺寸以及安装方式这些因素，对比市面上能够买到的多个厂家及多个型号的编码器，最终选择的编码器参数如下：

品牌：海德汉（HEIDENHAIN ）

安装孔：通孔型Φ8mm

型号：ERN430

线数:3600线

河北工业大学2015届本科毕业设计说明书

- 12 - 系统精度：1/20光栅周期

额定电压：12V 直流

质量：约0.3KG

3.3.4 鼓的设计

图3.5 鼓三维模型图

如上图是钢丝绳缠绕壳体的三维模型，由于其外观形似一张鼓，以下称其为“鼓”。 鼓的形状不规则，本身为薄金属圆柱形壳体，内侧有两个伸出端，由于其外形好像两个耳朵，以下称其为“耳”。

钢丝绳直接缠绕在鼓上，鼓是低惯量密绕系统的主要组成部分，其惯量的大小直接决定着密绕系统惯量的大小。显然，鼓的质量必须较小，才能使鼓具有较小的惯量，运动起来才能轻便灵活，保证系统对机器人末端运动的跟随性好，响应快。选择铝合金2A11材料制造，其密度为2.8g/cm 3，质量小，强度高，惯量小。

鼓的主要参数如下：

材料：2A11

直径: 60mm

壁厚：3mm

高度：30mm

由于两个耳的存在，鼓一体化加工难度较大。因此采用焊接的方式，将两个耳焊接到鼓上。但是焊接存在较大的应力和变形，容易造成上下直线轴承安装孔之间不同轴。为解决这一问题，采用先焊接，经过时效处理去除残余应力，再钻孔的方法，以保正上下孔之间较高的同轴度。耳上和鼓上平面开有孔，孔径为7mm ，4个孔与直线轴承外径相配合。为了便于安装，孔与直线轴承外径采用间隙配合的方式，孔直径φ