2.2 驅動電機
機器人的動作需要依靠電機來驅動,因此電機在機器人中是必不可少的器件。常見的電機有直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機,等等。其中,直流電機主要用來實現360°的不間斷旋轉運動,在機器人移動方面應用較多。
通常,直流電機本身有著較高的轉速,扭矩相對較小。但是要帶動機器人移動,速度無須太快,扭矩需要反而較大。為了解決這一問題,一般在直流電機上安裝減速裝置,在降低轉速的同時增大了電機的扭矩,更符合對機器人的需求。
本實例所用的機器人采用25GA370直流減速電機作為機器人移動的動力來源,其具體的外形尺寸如圖2-13所示。

圖2-13 25GA370電機外形尺寸
單擊“”按鈕,在“新建SOLIDWORKS文件”對話框中單擊“
”(零部件)按鈕,單擊“確定”按鈕,完成零部件建模的新建。單擊“
”按鈕,輸入文件名“驅動電機”,選擇保存路徑,單擊“保存”按鈕。
2.2.1 直流電機
1.電機本體
選擇“草圖”選項卡,選擇“草圖繪制”選項,在功能區出現“基準面”選擇界面,如圖2-14所示?;鶞拭姘ā吧弦暬鶞拭妗薄扒耙暬鶞拭妗薄坝乙暬鶞拭妗薄8鶕嶋H的需求進行選擇,此處以“上視基準面”為例。

圖2-14 基準面的選擇界面
確定基準面后,單擊“”按鈕,在“圖形區”選擇 1 個圓心點,然后向外拉伸,左側出現“參數”列表,如圖2-15所示。

圖2-15 繪制圓“參數”列表
拉伸到一定位置后,單擊鼠標左鍵,然后在“參數”列表中根據要求修改半徑:12.20mm,按“Enter”鍵確定,繪制完成,如圖2-16所示。

圖2-16 繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,在功能區出現拉伸后的效果圖,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:30.80mm,按“Enter”鍵,如圖2-17所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-17 電機本體拉伸完成效果圖
在“特征”選項卡中,單擊“圓角”按鈕,對電機本體上沿進行倒圓角,圓角半徑:1.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-18所示。單擊“”按鈕,倒圓角完成。

圖2-18 倒圓角效果圖
2.底部轉軸端蓋
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機本體底面為基準面,以底端的圓心點為底部端蓋的圓心點畫圓,半徑:3.25mm,如圖2-19 所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-19 底部端蓋圓繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:1.50mm,按“Enter”鍵,如圖2-20所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-20 底部端蓋拉伸完成效果圖
在“特征”選項卡中,單擊“圓角”按鈕,對底部端蓋進行倒圓角,圓角半徑:1.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-21所示。單擊“”按鈕,倒圓角完成。

圖2-21 底部端蓋倒圓角效果圖
3.電機引腳
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機本體底面為基準面,在左右兩側各繪制一個2.00mm*1.00mm的矩形(中心點離邊緣2.00mm),如圖2-22所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-22 電機引腳繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:4.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-23所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-23 電機引腳拉伸完成效果圖
在“特征”選項卡中,單擊“圓角”按鈕,對電機引腳進行倒圓角,圓角半徑:0.20mm,按“Enter”鍵,如圖2-24所示。單擊“”按鈕,倒圓角完成。

圖2-24 電機引腳倒圓角效果圖
直流電機本體建模完成后的本體效果圖,如圖2-25所示。

圖2-25 直流電機本體效果圖
2.2.2 減速裝置
1.減速箱
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機本體頂面為基準面,以頂面的圓心點為減速箱的圓心點畫圓,半徑:12.50mm,如圖2-26所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-26 減速箱圓繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:25.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-27所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-27 減速箱拉伸完成效果圖
在“特征”選項卡中,單擊“圓角”按鈕,對減速箱上沿進行倒圓角,圓角半徑:1.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-28所示。單擊“”按鈕,倒圓角完成。

圖2-28 減速箱上沿倒圓角效果圖
2.電機轉軸套
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以減速箱頂面為基準面,以頂面的圓心點為減速箱的圓心點畫圓,半徑:3.50mm,如圖 2-29 所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-29 轉軸套圓繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:2.50mm,按“Enter”鍵,如圖2-30所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-30 轉軸套拉伸完成效果圖
2.2.3 電機轉軸
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機轉軸套頂面為基準面,以頂面的圓心點為電機轉軸的圓心點畫圓,半徑:2.00mm,如圖2-31所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-31 電機轉軸圓繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸的高度:9.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-32所示。單擊“”按鈕,拉伸完成。

圖2-32 電機轉軸拉伸完成效果圖
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機轉軸頂面為基準面,以頂面的圓心點為圓心點畫圓,半徑:2.00mm,然后以圓心點偏移1.50mm畫一條直線,如圖2-33所示。

圖2-33 電機轉軸平削繪制完成效果圖
在“草圖”選項卡中,單擊“剪裁實體”按鈕,將下方的大半圓剪裁去除,如圖2-34所示。

圖2-34 剪裁實體完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸切除”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸切除的深度:8.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-35所示。單擊“”按鈕,拉伸切除完成。

圖2-35 拉伸切除完成效果圖
在“特征”選項卡中,單擊“圓角”按鈕,對電機轉軸上沿進行倒圓角,圓角半徑:0.50mm,按“Enter”鍵,如圖2-36所示。單擊“”按鈕,倒圓角完成。

圖2-36 減速箱上沿倒圓角效果圖
2.2.4 定位安裝孔
選擇“草圖”選項卡,單擊“”按鈕,以電機減速裝置頂面為基準面,以中心點為直線的起始點,向左畫一條8.50mm的直線,單擊“
”按鈕,以直線終點為圓心,半徑為1.50mm,如圖2-37所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-37 安裝孔繪制完成效果圖
以電機減速裝置頂面為基準面,以中心點為直線的起始點,再畫一條垂直向上的鏡像參考直線,如圖2-38所示。設置完成后,按“Enter”鍵,繪制完成。

圖2-38 鏡像參考直線繪制完成效果圖
單擊“鏡向實體”按鈕,在左側“參數”列表中,“要鏡向的實體”選擇已繪制好的圓,“鏡向點”選擇已繪制好的鏡向參考直線,右側鏡向畫出與左側一樣的圓,如圖2-39所示。單擊“”按鈕,鏡向完成,刪除鏡向參考直線。

圖2-39 兩個安裝孔鏡向圓繪制完成效果圖
選擇“特征”選項卡,單擊“拉伸切除”按鈕,左側出現“參數”列表,輸入拉伸切除的深度:8.00mm,按“Enter”鍵,如圖2-40所示。單擊“”按鈕,拉伸切除完成。

圖2-40 安裝孔拉伸切除完成效果圖
至此,驅動電機三維建模全部完成,整體效果如圖2-41所示。

圖2-41 驅動電機整體效果圖