（全套CAD）三自由度圆柱坐标型工业机器人设计

格式：RAR 上传：2022-06-25 08:12:18

《（全套CAD）三自由度圆柱坐标型工业机器人设计》修改意见稿

1、“.....两条输送带之间距离为.，需设计工业机器人将零件从带送到带。零件尺寸内孔，壁厚，高。零件材料钢。总体方案拟定在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能。这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。本次设计就是在这思维下展开的。根据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用步进电机驱动和谐波齿轮传动来实现机器人的旋转运动利用另台步进电机驱动滚珠丝杠旋转，从而使与滚珠丝杠螺母副固连在起的手臂实现上下运动考虑到本设计中的机器人工作范围不大，故利用液压缸驱动实现手臂的伸缩运动末端夹持器则采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧。图机器人外形图工业机器人主要技术性能参数工业机器人的技术参数是说明其规格和性能的具体指标......”。

2、“.....这是项主要参数。这项参数与机器人的运动速度有关，般是指在正常速度下所抓取的重量。抓取工件的极限尺寸抓取工件的极限尺寸是用来表明机器人抓取功能的技术参数，它是设计手部的基础。坐标形式和自由度说明机器人机身手部腕部等共有的自由度数及它们组成的坐标系特征。运动行程范围指执行机构直线移动距离或回转角度的范围，即各运动自由度的运动量。根据运动行程范围和坐标形式就可确定机器人的工作范围。运动速度是反映机器人性能的重要参数。通常所指的运动速度是机自由度,圆柱,坐标,工业,机器人,设计,毕业设计,全套,图纸绪论机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程电子工程计算机工程自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果......”。

3、“.....也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究制造和应用水平，是个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义工业机器人是种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义工业机器人是种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高......”。

4、“.....自动进行各种操作。工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代第代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部臂部驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉触觉视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第代工业机器人要复杂得多，这种机器人从年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。第三代工业机器人即智能机器人。机最大角加速度为与运动部件最大快进速度对应的电机最大转速为运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间，为运动部件最大快进速度为初选步进电机的步距角为脉冲当量......”。

5、“.....取.为滚珠丝杠的基本导程。附加摩擦力矩见机电综合设计指导公式式中为滚珠丝杠预紧力为滚珠丝杠未预紧时的传动效率，现取.。所以，步进电机所需空载启动力矩初选电机型号应满足步进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动转矩，即见机电综合设计指导公式从上式可知电机初步满足要求。启动矩频特性校核步进电机启动有突跳启动和升速启动。突跳启动很少使用。升速启动是步进电机从静止状态开始逐渐升速，在零时刻，启动频率为零。在段时间内，按定的升速规律升速。启动结束时，步进电机达到了最高运行速度。查看机电综合设计指导图，从矩特性图中，可查得纵向空载启动力矩对应的允许启动频率。查机电综合设计指导表，步进电机启动频率，所以所选电机不会丢步......”。

6、“.....算得。快进力矩的计算公式见机电综合设计指导公式式中为附加摩擦力矩，为快进时，折算到电机轴上的摩擦力矩。选择和夹紧力的校验．初选油缸型号考虑到所要夹持的是很小的薄壁零件，最大工作载荷很小，故初选液压缸型号为，它的主要技术参数如表。表冶金设备标准液压油技术规格缸径活塞杆直径油口直径速度比通径联接螺纹．夹紧力校验零件的计算其中取取紧力的计算要夹持住零件必须满足条件为手指与工件的静摩擦系数，工件材料为号钢，手指为钢材，查机械零件手册表.，为作用在零件内壁上压紧力，为零件重力。所以取由机械制造装备式可知驱动力的计算公式为为斜面倾角为传动机构的效率，这里为平摩擦传动，查机械零件手册表这里取.,.,。取......”。

7、“.....为工作压力,由液压传动与气压传动表负载工作压力.取.。由液压系统设计可查得,所以由以上计算可知液压缸能产生的推力大于夹紧工件所需的推力。所以该液压缸能够满足要求。.弹性爪的强度校验弹性爪的结构形式如图图弹性爪结构图这种结构是在手爪外侧用螺钉固定弹簧板两端固定。当弹性手工作时，由于夹紧过程具有弹性，就可以避免易损零件被抓伤，变形和破损。工件与弹簧片间的力由上节可知。则弹簧爪截面上的剪应力为，故弹性爪满足强度要求。手臂机构的设计.手臂的设计要求手臂的结构和尺寸应满足机器人完成作业任务提出的工作空间要求根据手臂所受载荷和结构的特点，合理选择手臂截面形状和高强度轻质材料。器人的最大运动速度。它与抓取重量定位精度等参数密切有关，互相影响。目前......”。

8、“.....般为回转速度最大为，般为。定位精度和重复定位精度定位精度和重复定位精度是衡量机器人工作质量的项重要指标。编程方式和存储容量。本设计中的三自由度圆柱坐标型工业机器人的有关技术参数见表。表机械手类型三自由度圆柱坐标型抓取重量.自由度个个回转个移动机座长，回转运动，回转角，步进电机驱动单片机控制腰部机构长，伸缩运动，升降范围，步进电机驱动单片机控制手臂机构长，伸缩运动，伸缩范围，液压缸驱动行程开关控制末端执行器液压缸驱动行程开关控制第章工业机器人的机械系统设计.工业机器人的运动系统分析机器人的运动概述工业机器人的运动，可从工业机器人的自由度，工作空间和机械结构类型等三方面来讨论。如图所示，为工业机器人机构的简图......”。

9、“.....它是表示机器人动作灵活程度的参数。本设计的工业机器人具有四转动副和移动副两种运动副，具有手臂伸降，旋转，前后往复三自由度。．机器人的工作空间和机械结构类型工作空间工作空间是指机器人正常运行时，手部参考点能在空间活动的最大范围，是机器人的主要技术参数，工作空间图如图。图工作空间图机械结构类型圆柱坐标型为本设计所采用方案，这种运动形式是通过个转动，两个移动，共三个自由度组成的运动系统代号，工作空间图形为圆柱形。它与直角坐标型比较，在相同的工作条件下，机体占体这种机器人除了具有触觉视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。并且能跟踪工作对象的变化，具有适应工作环境的功能......”。