机械臂计算说明书

一、我步进电机选型：0、定义：负载简化：（1）、摆动相负载：将全部负载折合成作用于手指尖部的M=2.5kg静负载（2）、转动相：两个转动相负载（小臂、手腕转动）折合成J=0.003kg*m2名词定义：肩前摆Ssf肩侧摆Sss肩转动Sr肘摆动Es腕摆动Ws腕转动Wr1、摆动相计算：图1-1如图1-1,腕摆动Ws负载力矩：M1=F×L1=25×0.15=3.75Nm图1-2如图1-2,肘摆动Es负载力矩：M2=F×(L1+L2)+Gm1×L2=8.75+2=10.75NmGm1为腕关节两个电机质量和图1-3如图1-3,肩前摆Ssf；肩侧摆Sss负载力矩：M3=F×(L1+L2+L3)+Gm1×（L2+L3）+Gm2×L3=15+4.5+7.5=27NmGm2为肘关节电机与肩转Sr电机的和2、转动相计算腕转动Wr负载力矩肩转动Sr负载力矩以上两个转动相，由于转动惯量小，角加速度也很小，因此负载力矩非常小，但是需要承受给电机的轴向力，所以防止电机损坏必须加减速器，承受轴向力。减速器的速比通过步进电机的最小工作转速确定。#2、速度设定：Ssf：40°/sSss：40°/sSr：40°/sEs：30°/sWs：20°/sWr：90°/s统计表格电机位置扭矩转速减速器肩前摆Ssf25Nm40°/s1/9r/s内置减速器+同步带减速肩侧摆Sss25Nm40°/s1/9r/s蜗轮蜗杆肩转动Sr很小(10Nm)40°/s1/9r/s内置减速器肘摆动Es10Nm30°/s1/12r/s外置减速器腕摆动Ws3.75Nm20°/s1/18r/s内置腕转动Wr很小(3.75Nm)90°/s1/4r/s内置黑体字的值可以依据情况减小，转速为最低转速，应该考虑满足启动，所有电机根据要求使用内置编码器。二、电机选择与购买