4、机器人设计与开发：从四杆机构到医疗及可穿戴设备

机器人设计与开发：从四杆机构到医疗及可穿戴设备

在当今科技发展的浪潮中，机器人技术的应用领域不断拓展，从机械结构的设计到医疗手术的辅助，再到可穿戴设备对人类工作的助力，都展现出了巨大的潜力。本文将深入探讨四杆机构的自动设计、生物启发的微型手术机器人以及可穿戴辅助机器人的相关内容。

四杆机构的自动设计

四杆机构是机械设计中常见的结构，其设计与制造涉及多个关键步骤。
- 最终构建 ：基于运动靠近极限轮廓CPLW或CPLM对执行器进行塑形，根据所选分层实现无碰撞运动对曲柄和摇杆进行塑形。随后，从轮廓中挤出实体，并进行关节的螺钉连接或轴承安装。设计的实现借助标准零件库、标准化装配和轴承变体库，并考虑配合公差。例如，四杆机构分别采用了圆柱头螺钉 - 螺母连接和带自攻螺纹的沉头螺钉连接。
- 配合与装配
- 打印机特定配合 ：当旋转关节通过螺钉连接或球轴承解决方案实现时，标准零件与3D打印零件之间的配合起着决定性作用。包括间隙配合、过渡配合和过盈配合。虽然3D打印机的精度目前在1/10 mm范围内，但仍能很好地实现配合。在使用SG - Lib设计时，会存储一个Excel电子表格，记录不同打印过程中出现的尺寸过大或过小情况，并通过实验存储成功的配合尺寸。
- DIN和ISO表格 ：为提供广泛的装配解决方案，SG - Lib可访问考虑配合和结构的DIN表格，存储标准零件（如圆柱头螺钉、沉头螺钉、垫圈等）的DIN表格和设计螺钉的功能。标准零件需购买用于装配。
- 物体的相对定向和坐标系