刘志军 辛宏宇

(赤峰工业职业技术学院，内蒙古 赤峰 024000)

1 工业机器人结构设计中存在的问题

工业机器人的出现有效提升了工业生产的效率。由于受到设计和制造水平的限制，机器人在早期只是从事工业生产中某些单调、繁重和重复的长时间作业，灵活性不佳，智能化程度不高。为了适应工业生产的需求，也尝试了对机器人的结构进行优化设计，大多做法为通过增加机器人本体结构的刚度，减少机器人机械臂在载荷作用下发生的变形，以此来提高机器人的运动精度。而在以往要想提高机械臂的刚度，就需要增加机械结构的尺寸才能够达到目的。这种做法会直接增加机器人本体负载的重量，需要大功率伺服电机和大规格减速器才能够维持机器人的运动，不仅会消耗较多的资源，而且还会增加一定的成本。在机器人本体负载增加的情况下，势必会降低其运动速度，影响到机器人的作业效率，这与对机器人进行结构优化的初衷相背离。

为了解决机器人本体负载大的问题，采用重量较轻，刚性较差的结构，但在负载以及高速运动的作用下，就会导致机械臂出现一定的变形和挠度，在停止运动时，还会因为惯性的作用而导致自由振动。工业机器人是一种多关节机械手或多自由度的机器装置，每个关节的刚度是不同的，每个关节都可能会产生一定的转角误差，当机械臂发生变形和挠度时，在连杆的作用下会被逐渐放大，经过各个关节的累积最终在机器人的末端位置差生较大的误差，从而影响到机器人的作业精度。……