（全套CAD）SCARA机器人结构设计与运动模拟

格式：RAR 上传：2022-06-25 08:12:13

《（全套CAD）SCARA机器人结构设计与运动模拟》修改意见稿

1、“.....全臂在垂直方向的刚度大，在水平方向的柔性大，具有柔顺性。图机器人图机器人装配线图机器人机器人最适用于平面定位，广泛应用于垂直方向的装配。广泛应用于需要高效率的装配焊接密封和搬运等众多应用领域，具有高刚性高精度高速度安装空间小工作空间大的优点。由于组成的部件少，因此工作更加可靠，减少维护。有地面安装和顶置安装两种安装方式，方便安装于各种空间。可以用它们直接组成为焊接机器人点胶机器人光学检测机器人搬运机器人插件机器人等，效率高，占地小，基本免维护。.平面关节型装配机器人关键技术操作机的机构设计与传动技术由于机器人运行速度快，定位精度高，需要进行运动学与动力学设计计算，解决好操作机结构设计与传动链设计。包括重量轻刚性好惯性小的机械本体结构设计和制造技术般采用精巧的结构设计及合理的空间布局，如把驱动电机安装在机座上......”。

2、“.....各种部件尽量采用空心结构。此外，材料的选择对整机性能也是至关重要的。精确传动轴系的设计制造及调整技术由伺服电机直接驱动，实现无间隙无空回少摩擦少磨损，提高刚性精度可靠性各轴承采用预紧措施以保证传动精度和稳定性。传动平稳精度高结构紧凑且效率高的传动机构设计制造和调整技术由于在解决机械本体结构问题时，往往会对传动机构提出更高要求，有时还存在多级传动，因此要达到上述目的，常采用的方法有钢带传动，实现无摩擦无间隙高精度传动滚珠丝杠传动，可提高传动效率且传动平稳，起动和低速性能好，摩擦磨损小采用减速器，可缩短传动链。同时合理安排检测系统位置，进步提高系统精度机器人计算机控制技术由于自动生产线和装配精度的要求及周边设备的限制，使装配机器人的控制过程非常复杂，并要求终端运动平,机器人,结构设计,运动,模拟,摹拟......”。

3、“.....全套,图纸第章绪论．引言机器人技术是综合了计算机控制论机构学信息和传感技术人工智能仿生学等多门学科而形成的高新技术。其本质是感知决策行动和交互四大技术的综合，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用水平是个国家工业自动化水平的重要标志。工业机器人既具有操作机机械本体控制器伺服驱动系统和检测传感装置，是种仿人操作自动控制可重复编程能在三维空间完成各种作业的自动化生产设备。目前机器人应用领域主要还是集中在汽车工业，它占现有机器人总数的.。其次是电器制造业，约占.，而化工业则占.。此外，工业机器人在食品制药器械航空航天及金属加工等方面也有较多应用。随着工业机器人的发展，其应用领域开始从制造业扩展到非制造业，同时在原制造业中也在不断的深入渗透，向大异薄软窄厚等难加工领域深化扩展......”。

4、“.....般来说，机器人系统可按功能分为下面四个部分川机械本体和执行机构包括机身传动机构操作机构框架机械连接等内在的支持结构。动力部分包括电源电动机等执行元件及其驱动电路。检测传感装置包括传感器及其相应的信号检测电路。控制及信息处理装置由硬件软件构成的机器人控制系统。．国内外机器人领域研究现状及发展趋势工业机器人性能不断提高高速度高精度高可靠性便于操作和维修，而单机价格不断下降，平均单机价格从年的.万美元降至年的万美元。压杆稳定性验算。失稳时的临界载荷采用两端固定的支承方式，查表知支承方式系数关刃.为截面惯性矩，Л.。因此，.ЛЛ.，因工作负载很小，压杆不会失稳。传动效率计算η入入十根据初选滚珠丝杠型号查表只知螺旋升角入，摩擦角般约为，则η.，传动效率高。.大臂和小臂机械结构设计如图大臂装配结构图所示......”。

5、“.....谐波减速器的输出轴铣成方形插入底座内，底座通过螺栓固定在机座上。同时推力向心交叉短圆柱滚子轴承的内圈通过螺栓与连接板联结在起，连接板通过螺栓联结在大臂上，推力向心交叉短圆柱滚子轴承的外圈通过螺栓与机座联结在起。当电机轴旋转时，受到固定限制的减速器输出轴不能转动，从而电机和减速器以及大臂反向旋转。这样机器人大臂就可以绕机座中心轴相对固定机座转动，但转动方向与减速机输出轴转向相反。同时在圆周方向，固定基座应该安装两个极限行程开关和两个限位挡块，而运动体则要安装压板和行程触发块，以限制大臂在规定范围内转动，以免机器人小臂部分在运动空间之外与其他设备或部件碰撞。图大臂装配结构图图小臂装配结构图采用模块化设计方法，小臂与大臂装配结构类似。机器人小臂电机也安装在小臂内部，这样虽然增加了小臂惯量......”。

6、“.....传动原理及结构设计与大臂类似，小臂装配结构图略。由于三四关节所有导线都要通过关节二外壳罩，所以在小臂与三四关节壳罩之间增加段导线管用相对而言对运动精度的要求要比工业场合用的机器人所要求的精度低，对运动速度和稳定性的要求也不高，它只需具备机器人的基本元素，达到定的精度即可。实际上由步进电机构成的开环系统精度已经很高，能满足教学用途，而且成本比伺服电机构成的闭环半闭环系统低很多。谐波传动也是精度高传动平稳并且很成熟的项传动技术。因此自主开发低成本的教学机器人很有意义。对本机器人的研制，拟采用步进电机作为动力装置，采用谐波减速机作为传动链的主要部件，同时辅以同步齿形带和滚珠丝杠等零部件来构成机器人的机械本体。控制系统采用基于的运动控制架构，研究机器人关节空间的轨迹规划算法和笛卡儿空间的直线轨迹规划算法......”。

7、“.....开发控制系统的软件。项目研究的总体步骤是选出最优传动方案关键零部件选型机械系统三维建模零部件工程图和总装图控制系统设计运动学分析及位姿误差建模控制软件的开发以及轨迹规划算法的研究。拟解决的关键问题抗倾覆力矩问题的解决。机器人的大臂和小臂重量大，悬伸也大，造成很大的倾覆力矩，影响机器人的性能，通过合理的机械结构设计来加以解决。机器人的运动学分析以及位姿误差建模方法的研究。根据运动学参数法，建立通用机器人位姿变换方程，在位姿变换方程的基础上建立机器人位姿误差的数学模型，采用矩阵变换直接推导出机器人末端位姿误差与运动学参数误差的函数关系式。机器人轨迹规划算法的研究。包括给定起点和终点的关节轨迹规划运动算法，以及给定起点和终点的直线轨迹规划运动算法。第二章机器人的机械结构设计近年来，工业机器人有个发展趋势机械结构模块化和可重构化。稳位姿轨迹精确......”。

8、“.....如工等二是基于机的运动控制架构，如工等。在控制领域常涉及的关键技术包括点位控制与轨迹控制的双重控制技术般为装配机器人安装高级编程语言和操作系统。常用的编程方式有示教编程与离线编程。另方面，合理选择关节驱动器功率和变速比终端基点密度和基点插补方式，以使运动精确轨迹光滑。装配机器人柔顺运动控制技术由于机器人柔顺运动控制是种关联的变参数的非线性控制，能使机器人末端执行器和作业对象或环境之间的运动和状态符合给定要求。这种控制的关键在于选择种合适的控制算法。误差建模技术在机器人运动中，机械制造误差传动间隙控制算法误差等会引起机器人末端位姿误差。因此有必要对机器人运动进行误差补偿，建立合理可靠的误差模型，进行公差优化分配，对系统进行误差的标定并采用合适的误差补偿环节......”。

9、“.....即使在刚性低的机器人结构中也能达到无振动运动等特性，有助于提高机器人性能。.检测传感技术检测传感技术的关键是传感器技术，它主要用于检测机器人系统中自身与作业对象作业环境的状态，向控制器提供信息以决定系统动作。传感器精度灵敏度和可靠性很大程度决定了系统性能的好坏。检测传感技术包含两个方面的内容是传感器本身的研究和应用，二是检测装置的研究与开发。包括多维力觉传感器技术多维力觉传感器目前在国际上也是个热点，涉及内容多难度大。机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机器人整机国外己有模块化装配机器人产品问市。工业机器人控制系统向基于机的开放型控制器方向发展......”。