【正文】 性。目前, 日本應(yīng)用的裝配機(jī)器人的主要型號有: 直角坐標(biāo)型、水平多關(guān)節(jié)型、垂直多關(guān)節(jié)型及圓柱坐標(biāo)型等。其中裝配機(jī)器人近年來異軍突起,發(fā)展迅速。日本機(jī)器人的廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域在裝配工段, 1985年裝配機(jī)器人已達(dá)15800臺, 是焊接機(jī)器人的兩倍, 成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用最多的機(jī)器人。裝配機(jī)器人是高質(zhì)量、高柔性、高效率完成自動裝配的理想手段。 賢科!自主開發(fā)的裝配機(jī)器人已在家電、電子儀表、輕工等行業(yè)得到初步應(yīng)用,其質(zhì)量不亞于國外同類產(chǎn)品, 是國內(nèi)當(dāng)之無愧的最精密的裝配機(jī)器人。近幾年來, 大連賢科機(jī)器人技術(shù)有限公司!與國內(nèi)5家高校、科研所合作, 開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化模塊化直角坐標(biāo)型裝配機(jī)器人CAD 設(shè)計平臺。裝配是產(chǎn)品生產(chǎn)的后續(xù)工序, 在制造業(yè)中占有重要地位, 在人力、物力、財力消耗中占有很大比例, 作為一項新興的工業(yè)技術(shù), 機(jī)器人裝配應(yīng)運(yùn)而生。電動驅(qū)動在多數(shù)情況下采用直流、交流司服電機(jī)， 也可采用力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。智能機(jī)器人本身能夠認(rèn)識工作環(huán)境、工作對象及其狀態(tài)，他根據(jù)人給予的指令和自身認(rèn)識外界的結(jié)果，獨(dú)立地決定工作方式，由操作機(jī)構(gòu)和移動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，并能適應(yīng)工作環(huán)境的變化。現(xiàn)在工業(yè)中應(yīng)用的噴漆、搬運(yùn)、電焊機(jī)器人，大多屬于第一代機(jī)器人。手抓是由兩個或多個手指所組成，手指可以“開”或“合”，實(shí)現(xiàn)抓取動作和細(xì)微操作。從外形來看，它和人的手臂相似，是由一系列剛性連桿通過一系列柔性關(guān)節(jié)交替連接而成的開式鏈。生產(chǎn)線裝配機(jī)器人手臂項目設(shè)計方案第1章 緒論設(shè)計所指的裝配機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的一種。這些連桿就像人的骨架，分別類似于胸、上臂和下臂，工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)相當(dāng)于人的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)，如圖11所示。綜上所述，裝配機(jī)器人就是指應(yīng)用在自動化生產(chǎn)線通過計算機(jī)控制能夠完成所要求的裝配任務(wù)的工業(yè)機(jī)器人。第二代機(jī)器人不僅具有內(nèi)部傳感器，還能利用外部傳感器探測外部環(huán)境和操作對象的有關(guān)信息，來改變行動，進(jìn)行規(guī)劃，適應(yīng)外界的變化和干擾。機(jī)器人整機(jī)，基本上由兩部分組成，一是操作機(jī)，一是控制裝置，操作機(jī)是機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，包括： 基座、驅(qū)動器或驅(qū)動單元、手臂、手腕、末端執(zhí)行器、行走機(jī)構(gòu)以及安裝在操作機(jī)上的各種感受裝置等。手臂和手腕是機(jī)器人操作機(jī)中的基本部件，它由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)組成。1)我國的發(fā)展現(xiàn)狀經(jīng)過多年來的研究與開發(fā), 我國在裝配機(jī)器人方面有了很大的進(jìn)步。開發(fā)出兩個系列共4 種規(guī)格的平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人。上海交通大學(xué)研制的 精密一號裝配機(jī)器人!, 是一臺帶有多傳感器和多任務(wù)操作系統(tǒng)、可離線編程的高速、高精度、四軸SCARA 平面關(guān)節(jié)式智能精密裝配機(jī)器人。所以裝配機(jī)器人得到迅速發(fā)展, 如美國工業(yè)界Delph i法調(diào)查表明到2000年應(yīng)用于裝配和檢驗(yàn)的機(jī)器人銷售臺數(shù)將從1985年占工業(yè)機(jī)器人總數(shù)16%猛增到35%。1995 年為33500 臺, 產(chǎn)值為2590~ 3000 億日元, 到2004 年, 達(dá)到55000 臺, 產(chǎn)值4200~ 5100億日元。據(jù)日本產(chǎn)業(yè)機(jī)器人協(xié)會統(tǒng)計, 在1982 ~1991年的10年中, 日本用于裝配作業(yè)的機(jī)器人臺數(shù)為177500臺, 居工程應(yīng)用數(shù)量之首。據(jù)日本產(chǎn)業(yè)機(jī)器人協(xié)會的預(yù)測, 在日本制造業(yè), 裝配機(jī)器人的需求逐年上升。一種趨勢是采用高扭矩低速電機(jī)直接驅(qū)動。4)多傳感器融合技術(shù): 為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性, 多種傳感器的使用是其問題解決的關(guān)鍵。6)機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù), 機(jī)器人半自主和自主技術(shù), 多機(jī)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制, 通過網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控系統(tǒng), 在有時延的情況下, 建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。9)協(xié)作裝配機(jī)器人: 隨著裝配機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大, 對裝配機(jī)器人也提出一些新要求, 如多機(jī)器人之間的協(xié)作, 同一機(jī)器人雙臂的協(xié)作, 甚至人與機(jī)器人的協(xié)作, 這對一于重型或精密裝配任務(wù)非常重要。因此, 發(fā)展我國的裝配機(jī)器人事業(yè)急不可待。這些培養(yǎng)了我調(diào)查研究，熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等工具書，進(jìn)行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。對機(jī)器人的控制采用單片機(jī)的控制系統(tǒng)，利用STC89C52單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)，完成對機(jī)器人的定向、定位以及手抓動作的精確控制。本次設(shè)計的最終目的是在確保零件的安全搬運(yùn)的情況下，實(shí)現(xiàn)軸類零件準(zhǔn)確裝配的機(jī)器人自動化裝配， 從而實(shí)現(xiàn)工裝配生產(chǎn)線的全自動化。常見機(jī)器人的運(yùn)動形式有五種：直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、極坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)型和SCARA 型，同一種運(yùn)動形式為適應(yīng)不同生產(chǎn)工藝的需要，可采用不同的結(jié)構(gòu)。其中，一個肩關(guān)節(jié)繞鉛直軸線旋轉(zhuǎn)，另一個肩關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)仰俯。 傳動方式的確定傳動機(jī)構(gòu)用來把驅(qū)動器的運(yùn)動傳遞到關(guān)節(jié)和動作部位。此外， 由于諧波傳動的結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕、傳動精度高、承載能力大、傳動比大， 且具有高阻尼特性。同步帶通常以鋼絲繩作負(fù)載心層，由于鋼絲繩受載后變形極小，仍能保持帶長不變，故帶與帶輪間不會產(chǎn)生相對滑動，傳動比較恒定。它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小、動態(tài)響應(yīng)速度快、易于啟停、正反轉(zhuǎn)和無級變速也容易實(shí)現(xiàn)。其中，混合式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上此案有永久磁鋼，可以說是永磁式，但是從定子和轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁體來看，又和反應(yīng)式相似，所以是永磁式和反應(yīng)式相結(jié)合的一種形式，故稱為混合式。45176。這里計算機(jī)器人各關(guān)節(jié)所受的力和力矩時，采用力雅克比矩陣，將廣義操作力矢量通過力雅克比矩陣換算成關(guān)節(jié)力矢量，從而計算出每個關(guān)節(jié)所受的力和力矩。時，TJ1θ=707070100 TJ2θ=323400001 TJ3θ=372700001 TJ4θ=000110 TJ5θ=000100 TJ6θ=000001已知末端廣義力矢量 F=fn=式中，n為末端所受力矩。圖中的軸承選用的是深溝球軸承，因?yàn)檩敵鲚S基本不受軸向力。=KAFN=10=12N初定齒輪模數(shù)m= 齒數(shù)z1=20則 d1=mz1=30mm 設(shè)傳動比μ=1轉(zhuǎn)矩 T=d2FN39。i+1i=12+112= 取d1=30mm初步齒寬b=Ψdd1== 取b=15mm校核計算圓周速度：v=πd1n1601000=π30100601000=精度等級 選8級精度初選齒數(shù)z和模數(shù)m z1=20；z2=iz1=1x20=180mm m=d1/z1=30/20=使用系數(shù)KA KA=動載系數(shù)Kv Kv=齒間載荷分配系數(shù)KHα ，先求Ft=2T1d1=218030=12NKAFtb=1215=100N/mm εα=[(1z1+1z2)]cosβ =[(120+120)]= Zε=4εα3== 由此得 KHα=1Zε2==齒向載荷分配系數(shù)KHβ