机器人支撑座结构性能知多少？

近年来，随着工业机器人的广泛应用，工业机器人及其配套产品的结构设计也日趋精细成熟。而工业机器人底座结构形式在结构强度方面的区别也显得尤为重要，为机器人底座的批量性生产提供了结构选型方面的参考。

机器人支撑座的功能与结构形式

机器人支撑座的主要功能是支撑与固定机器人，上端与机器人本体基座相连结，下端固定到地面或机架上，使机器人的工作空间与被搬运、加工的工件之间具有合适的相对位置，为机器人安全工作提供保障。

常见的机器人支撑座有圆管形结构(图1)、方管形结构(图2)和箱式结构(图3)、台架式结构(图4)。这里主要讨论前两种结构。

影响支撑座结构的其他因素

本文为了比较两种支撑座的抗弯性能，主要考虑了支撑座受到的力矩作用。在实际设计支撑座结构时，还要考虑机器人本体对支撑座施加的压力，机器人工作时的负载力和惯性力。支撑座与地面的连接方式，地面的硬度，是否有水泥基础和埋地螺栓等，都会影响支撑座的结构尺寸和结构形式。此外，产造型、产品通用性、产品的生产批量、加工工艺，机器人系统的刚度需求，物料输送需求，生产运营消耗材料库存因素等也会影响支撑座的具体结构。

总结

本文以等同材质、等高度、等横截面面积的圆管形支撑座和方管形支撑座为研究对象，对比了圆环形横截面与方“回”形横截面抗弯截面模量的大小，指出了机器人支撑座在各向力矩相同的工况下，以结构强度为主影响因素，忽略其它影响因素的前提下，采用圆管形结构比采用方管形结构更经济、更安全。

参考文献

[1]封恒林.《材料力学》(M)，北京机械工业出版社，1994.4。

[2]闻邦椿，《机械设计手册》(M)，北京机械工业出版社，第一卷，1-110。