关于工业机器人控制系统中的旋转传动机构

（文章来源：中科罗伯特机器人学院）

一般电动机都能够直接产生旋转运动，但其输出力矩比所要求的力矩小，转速比要求的转速高，因此需要采用齿轮、皮带传送装置或其他运动传动机构，把较高的转速转换成较低的转速，并获得较大的力矩。运动的传递和转换必须高效率地完成，并且不能有损于机器人系统所需要的特性，包括定位精度、重复定位精度和可靠性等。通过下列传动机构可以实现运动的传递和转换。

齿轮副不但可以传递运动角位移和角速度，而且可以传递力和力矩，一个齿轮装在输入轴上，另一个齿轮装在输出轴上，可以得到齿轮的齿数与其转速成反比，输出力矩与输入力矩之比等于输出齿数与输入齿数之比。

在工业机器人中同步带传动主要用来传递平行轴间的运动，同步传送带和带轮的接触面都制成相应的齿形，靠啮合传递功率。同步带传动的优点：传动时无滑动，传动比准确，传动平稳；速比范围大；初始拉力小；轴与轴承不易过载。但是，这种传动机构的制造及安装要求严格，对带的材料要求也较高，因而成本较高，同步带传动适合于电动机和高减速比减速器之间的传动。

目前工业机器人的旋转关节有60%~70%都使用谐波齿轮传动。 谐波齿轮传动由刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮三个主要零件组成。摆线针轮传动是在针摆传动基础上发展起来的一种新型传动方式，20世纪80年代日本研制出了用于机器人关节的摆线针轮传动减速器，它由渐开线圆柱齿轮行星减速机构和摆线针轮行星减速机构两部分组成。