杨文

摘要：随着工业机器人的广泛应用，要求机器人本体结构紧凑、轻便、灵活，同时需要满足高速、高精度、高可靠性的要求。本文对工业机器人结构设计与性能提升过程中的关键问题进行了分析与探讨，以供参考。

关键词：工业机器人;结构设计;性能

中图分类号：TP242.2                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）10-0078-02

0  引言

工业机器人的开发与应用是我国智能制造和高端制造业的重要内容。从工业机器人发展的产业链可知，上游是关键核心零部件（减速器、伺服电机和控制器），中游是机器人本体结构设计与制造，即是机器人的“身体”结构设计制造，下游是应用系统集成。国内企业在机器人本体设计制造方面，要求机器人本体结构越来越紧凑，越来越灵活。随着工业机器人应用领域和应用类型的广泛发展，对机器人性能的要求也越来越高。机器人需要满足高速、高精度、高稳定性的要求。

1  传统工业机器人结构设计存在的问题

提高工业机器人运动精度的传统方法主要是增加机器人本体结构的刚度，减小机器人机械臂在载荷作用下产生的变形，提高定位精度。为保证机械臂具有足够的刚度，需使增大机械结构尺寸。这种方法最直接的缺点就是导致本体负载过重，需要大功率伺服电机和大规格减速器，增加了机器人成本，消耗更多能源。同时，由于机器人本体负载大，运动速度慢，生产效率低下，难以满足自动化工厂生产要求。另一方面，采用重量轻、刚性较差的本体结构时，在负载和高速作用下，机械臂会产生一定的变形及挠度，并且在停止运动时，由于惯性会产生自由振动。……