【正文】 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 審定成績(jī)： 成都工業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： 三自由度機(jī)器人設(shè)計(jì) 系 部 名 稱： 機(jī)電工程系 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研 究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印 或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為 。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 摘要 在工業(yè)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化機(jī)床控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人等。而工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開(kāi)始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。本設(shè)計(jì)為三自由度直 角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人，其工作方向?yàn)槿齻€(gè)直線方向。在控制器的作用下，它執(zhí)行將工件從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方這一簡(jiǎn)單的動(dòng)作 ,本文是對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作較全面的介紹和總結(jié)。 關(guān)鍵詞：三自由度 直角坐標(biāo) 工業(yè)機(jī)器人 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) IV Abstract It is starting to change the modern industrial landscape. The design for the industrial robot of three degrees of freedom Cartesian coordinate its work direction for the three linear directions. The role of the controller, which performs the workpiece moved from one place to another place of this simple action, This is the entire design more prehensive introduction and summary. Keywords： three degrees of freedom, rectangular coordinates, industrial robots成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 Abstract ?????????????????????? II 前言 ??????????????????????? 1 第 1章 概述 ?‥?????????????????? 2 機(jī)器人概述?????????????????? 2 機(jī)器人的歷史和現(xiàn)狀?????????????? 4 機(jī)器 人的發(fā)展趨勢(shì)??????????????? 6 第 2章 總體設(shè)計(jì)??????????????????? 8 機(jī)器人的組成及各部分關(guān)系概述 ????????? 8 總體方案擬定 ????????????????? 9 驅(qū)動(dòng)方式的選擇???????????????? 11 第 3 章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) ???????????????? 13 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?????????????? 13 傳動(dòng)絲桿的設(shè)計(jì)??????????????? 17 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)????????????????? 20 軸承的選擇????????????????? 21 電機(jī)的選擇????????????????? 22 第 4 章 總結(jié)???????????????????? 25 致謝??????????????????????? 27 摘要 ??????????????????????? I 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)????????????????????? 27 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，自動(dòng)化控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化機(jī)床控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人等。而工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開(kāi)始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。 機(jī)器人就是用機(jī)器代替人手，把 工件由某個(gè)地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操縱工件進(jìn)行加工，大大降低了勞動(dòng)力，并且大大增加了工作效率和降低了產(chǎn)品的成本，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展起到非常重要的作用，但現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人只是在危險(xiǎn)作業(yè)（廣義的）、多粉塵、高溫、噪聲、工作空間狹小等不適于人工作業(yè)的環(huán)境。還有它可按照事先制訂的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但還不具備傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時(shí)，就將引起零部件甚至機(jī)器人本身的損壞。針對(duì)于上述各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用和研究對(duì)系統(tǒng)本身也提出越來(lái)越多的要求。制造業(yè)要求機(jī)器人系統(tǒng)具有更大的柔 性和更強(qiáng)大的編程環(huán)境，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和多品種、小批量的生產(chǎn)過(guò)程。計(jì)算機(jī)集成制造（ CIM）要求機(jī)器人系統(tǒng)能和車(chē)間中的其它自動(dòng)化設(shè)備集成在一起。研究人員為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機(jī)器人系統(tǒng)具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)和集成各種外部傳感器的能力。然而，目前商品化的機(jī)器人系統(tǒng)多采用封閉結(jié)構(gòu)的專用控制器，一般采用專用計(jì)算機(jī)作為上層主控計(jì)算機(jī)，使用專用機(jī)器人語(yǔ)言作為離線編程工具，采用專用微處理器，并將控制算法固化在 EPROM 中，這種專用系統(tǒng)很難（或不可能）集成外部硬件和軟件。修改封閉系統(tǒng)的代價(jià)是非常昂貴的，如果不進(jìn)行 重新設(shè)計(jì)，多數(shù)情況下技術(shù)上是不可能的。解決這些問(wèn)題的根本辦法是研究和使用具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)。 由于種種原因，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展比較慢。目前我國(guó)已開(kāi)始有計(jì)劃地從國(guó)外引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，通過(guò)引進(jìn)、仿制、改造、創(chuàng)新，工業(yè)機(jī)器人將會(huì)獲得快速的發(fā)展。 國(guó)內(nèi)通過(guò) “ 七五 ” 機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)，已具備了生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的基礎(chǔ)，但國(guó)產(chǎn)機(jī)器人無(wú)論在技術(shù)上，還是可靠性上，都與國(guó)外機(jī)器人差相當(dāng)一段距離，要盡快縮短這種距離，必須走一條開(kāi)放型的自主科研道路 。 本設(shè)計(jì)根據(jù)所需的要求和實(shí)踐理論分析，設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三自由度機(jī) 器人，使 工件從一個(gè)位置運(yùn)送至指定位置，機(jī)械手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)把工件沿指定路線搬運(yùn)到另一個(gè)位置。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 概述 機(jī)器人概述 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效辦法；程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。機(jī)器人的出現(xiàn)并得到應(yīng)用，為這些作業(yè)的機(jī)械 化奠定了良好的基礎(chǔ)。 “工業(yè)機(jī)器人”（ Industrial Robot）多數(shù)是指程序可變（編）的獨(dú)立的自動(dòng)抓取、搬運(yùn)工件、操作工具的裝置（國(guó)內(nèi)稱作工業(yè)機(jī)器人或通用機(jī)器人）。 機(jī)器人是一種具有人體