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（答辩稿）基于SolidWorks六自由度焊接机械手三维运动模拟设计（CAD图纸+DOC论文）

基于六自由度焊接机械手三维运动模拟设计摘要度，易于实行数控，可与开环或闭环数控机械配合使用。缺点是这种机械手作业范围较小。圆柱坐标式机械手圆柱坐标式机械手是应用最多的种型式，它适用于搬运和测量工件。具有直观性好，结构简单，本体占用的空间较小，而动作范围较大等优点。圆柱坐标式机械手由三个运动组成。它的工作范围可分为个旋转运动，个直线运动，加个不在直线运动所在平面内的旋转运动，二个直线运动加个旋转运动。圆柱坐标式机械手有五个基本动作手臂水平回转手臂伸缩少手臂上下手臂回转动作手爪夹紧动作圆柱坐标式机械手的特征是在垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可做上下直线运动和在水平面内做圆弧状的左右摆动。关节式机械手关节式机械手是种适用于靠近机体操作的传动型式。它像人手样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。关节式机械手，早在四十年代就在原子能工业中得到应用，随后在开发海洋中应用，有定的发展前途。.特点关节式机械手有大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动。关节式机械手具有上肢结构，可实现近似于人手操作的机能。为具有近似人手操作的机能，需要研制最合适的结构。表为关节式机械手与人体上肢动作角度比较表关节式机械手与人体上肢动作角度比较肩旋转上臂曲摆下臂曲摆下臂旋转手腕曲摆手腕摇摆手旋转人体上肢关节式机械手关节式机械手的传动机构采用齿轮齿条式和摆动式。传动机构采用哪种型式，主要根据工件的轻重来决定。若按摆动式扭矩来设计，则油缸将加大，而装载油缸的机架也将随之加大。特别是靠近关节式前端关节部分的重量对肩部影响很大。传动机构在承受负荷的同时必须承受自重。因此，传动效率很低。如需要大的转动角，则宜采用摆动油缸。以上三种基本型式的机械手各有特点，但在基本尺寸相同的情况下，如当手臂长度和机体高度相等时，应比较哪种机械手能达到的动作范围为最大，以便于在工作中加以有效的利用。第章计算机辅助设计和软件的发展.计算机辅助设计的发展近些年来，随着计算机技术的发展，计算机图形处理能力日益增强，以计算机为主要工具的仿真技术也迅速发展起来，并很快应用于工程领域。在计算机辅助下进行机械零件的设计校核，并进行系统运动仿真己经逐渐成为机械设计的发展方向。在传统的设计与制造过程中，首先是方案设计及论证，然后进行产品设计。在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行试验，有时这些试验甚至是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要回头修改设计并再用样机验证。只有通过周而复始的设计试验设计过程，产品才能达到要求的性能。这过程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统，设计周期无法缩短，更不用谈对市场的灵活反应了。在大多数情况下，工程师往往为了保证产品按时投放市场而中断这过程，使产品在上市时便有先天不足的毛病。在市场竞争的背景下，基于实际样机上的设计验证过程严重地制约了产品的质量的提高成本的降低和对市场的占有。随着经济贸易的全球化，要想在竞争日趋激烈的市场上取胜，缩短开发周期，提高产品质量，降低成本以及对市场的灵活反应都已成为竞争者们所追求的运营方式，谁早推出产品，谁就占有市场。然而，传统的设计与制造方式却无法满足这些要求。计算机运动仿真作为计算机仿真技术的个重要分支，可以归入虚拟现实技术的范畴，它汇集了计算机图形学多媒体技术实时计算技术人机接口技术等多项关键技术。作为门新兴的高技术，己经成为工程技术领域计算机应用的重要方向。尤其在航天国防及其它大规模复杂系统的研制开发过程中，计算机运动仿真己经成为不可缺少的工具。借助于这项技术，工程师们可以在计算机上建立机械系统的虚拟模型，伴之以三维可视化处理，模基于六自由度焊接机械手三维运动模拟设计摘要基于自由度,焊接,机械手,三维,运动,模拟,摹拟,毕业设计,全套,图纸学士学位毕业论文设计基于六自由度焊接机械手三维运动模拟学生姓名学号指导教师所在学院工程学院专业机械设计制造及其自动化中国•大庆年月摘要本文以六自由度焊接机械手部的三维运动仿真为背景。介绍了国内外焊接机器人的发展状况并着重分析了六自由度焊接机械手运动原理和三维制图软件的应用，在此软件基础上对手部进行了绘制，运动分析和动画模拟。对于制图软件主要介绍了其产生和发展的历史以及应用前景，具体介绍了零件三维制图的操作方法和运动过程，展示了强大点及前景.的应用及特点第章焊接机械手的设计思想.机械手特性方程式.手臂的设计计算驱动力的计算水平回转时驱动力矩的计算偏重力矩的计算焊接机械手各零部件的设计第章三维实体建模.模拟方案的确定.仿真实体的绘制.简单数学模型的建立.模拟加载与仿真仿真模拟的实现进行运动校核结语总结参考文献致谢前言机械手是能模仿人手和臂的些动作功能，用以按固定程序抓取搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造焊接电子轻工和原子能等部门。机器人三维运动仿真技术在机器人的研究与应用中发挥着重要作用。它对于在实际工作中机器人行走路径的生成工作空间防止碰撞等具有十分重要的现实意义。本文对机器人的产生发展及前景展望进行分析，主要利用对机械手设计并进行了动态仿真，介绍了基于设计三维零件的操作方法及运动分析插件基本功能。第章焊接机器人的概述焊接机器人是近代自动控制领域中出现的项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的个重要组成部分。这种新技术发展很快，逐渐形成门新兴的学科。焊接机器人的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识其它能部分地代替人工操作，其二它能按照生产工艺的要求，遵循定的程序时间和位置来完成工件的传送和装卸，其三它能操作必要的机具进行焊接和装配。从而大大地改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到各先进工业国家的重视，投入大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温高压粉尘嗓音以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。.焊接机器人的发展国外焊接机器人的发展焊接机器人是近十年来迅速发展起来的智能机器目前不少焊接机器人不仅具有“示教再现”功能,而且在实际焊接过程中能自动对准焊缝,焊接大量不同空间位置的焊缝。焊接机器人工作时,重复精度高,焊接质量好,而兼备装卸工件和焊接功能,具有较高的机械化水平和生产效率,特别适宜在有毒书强射线和水下等特殊场合作业在国外,焊接机器人除在焊接汽车车身底盘轿壳车轮和十字头等零部件的生产线上获得广泛应用外,在高压容器动力设备大型压缩气体储罐汽轮机叶片水下设施和核反应堆等焊接结构上也日益显示出它的重要作用。近年来,由于焊接机器人造价迅速降低和功能不断完善,它已成为国际市场上供不应求的“热门货”。近十年来,日美苏英法等国都投入了大量的人力物力从事焊接机器人的开发工作,其中日本焊接机器人的进展速度尤为惊人。日本从年开始研制点焊机器