當操作臂的總體運動學結構確定后,下一步要考慮的最重要的問題是各個關節的驅動方式。通常,驅動器、減速裝置和傳動裝置是密切相關的,所以必須綜合考慮。
驅動器布局
最直接仿辦法是把驅動器布置在所驅動的關節上或者附近。如果驅動器能夠產生足夠的力矩或者力的話,那么驅動器的輸出軸可直接與關節相連。這種結構步進稱為直接驅動。它具有設計簡單、控制方便等優點--即:驅動器和關節之間沒有傳動元件或減速元件,因而關節運動的精度與驅動器的精度相同。
然而,大多下驅動器為高轉速、低扭矩,所以需要安卓減速系統。而且,驅動器通常都很重。如果驅動器能遠離關節而靠近操作臂的基座安裝,則操作臂的總體慣性將會明顯下降,反過來也減小了驅動器的尺寸。維持,需要使用傳動系統把驅動器的運動傳送給關節。

在驅動器遠離關節的驅動系統中,減速系統可以放置在驅動器或者關節上。有些布局方案把減速系統與傳動系統的功能集成在一起。另外,除了增加機構的復雜性外,減速系統與傳動系統的主要弊端之一是產生了不必要的摩擦和變形。如果減速系統安裝在關節上,那么傳動系統工作在較高轉速、較低轉矩狀態下。低扭矩意味着變形將不是一個主要問題。但是,如果減速器的重量很大,則驅動器遠離關節安裝的意義就不大了。
減速系統
齒輪是最常用的減速元件,它的結構緊湊,傳動比大。齒輪副有平行軸(直齒輪)、正交軸(錐齒輪)、傾斜軸(蝸輪或螺旋齒輪)等幾種形式。不同類型的齒輪組有不同的負載能力、磨損特性和摩擦特性。

齒輪傳動的主要缺點是額外引入了間隙和摩擦。間隙是由於齒輪合的不理想而產生的,它被定義為,當輸入齒輪固定不動時,輸出齒輪所產生的最大角位移。如果使齒輪齒合緊密以消除間隙,則又會帶來過大的摩擦。采用高精度的齒輪以及高精度的安裝方式可以減小這些影響,但會使成本上升。

齒輪傳動比η,反映齒輪副的減速效應與扭矩的增加效應。對於減速系統,定義η>1;則輸入速度、輸出速度、扭矩之間的關系是


第二大類減速元件是柔性帶、鋼纜和皮帶。由於要有足夠的柔性才能卷繞在傳動輪上,所以這些元件在長度方向通常具有柔性。它們的柔性大小與其長度成正比。



普通絲桿


滾珠絲桿


普通絲桿和滾珠絲桿可以把旋轉運動轉換為直線運動
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