【正文】 參數(shù)，所以是指不安裝末端操作器是的工作區(qū)域。2．重復(fù)定位精度 機(jī)器人精度是指定位精度和重復(fù)定位精度。1．自由度 自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪(末端操作器)的開合自由度。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)，適應(yīng)性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。例如，計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)終端，指令控制臺(tái)，信息顯示板，危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警器等。4．機(jī)器人－環(huán)境交互系統(tǒng) 機(jī)器人環(huán)境交互系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。3．感受系統(tǒng) 它由內(nèi)部傳感器模塊組成，獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。每一大都有若干自由度，構(gòu)成一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。六個(gè)子系統(tǒng)是：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。軟機(jī)器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地與環(huán)境或人碰撞時(shí)是安全的。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。機(jī)器人的結(jié)構(gòu)越來(lái)越靈巧，控制系統(tǒng)也越來(lái)越小，二者正朝著一體化的方向發(fā)展。對(duì)于編程技術(shù)，除了進(jìn)一步提高在線編程的可操作性之外，離線編程的實(shí)用化將成為研究重點(diǎn)。研究?jī)?nèi)容主要有以下10個(gè)方面：機(jī)器人的操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步增強(qiáng)負(fù)載/自重比。軍用機(jī)器人：近年來(lái)，英、美、法、德等國(guó)已研究出的二代軍用智能機(jī)器人。目前日、美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家已研制出了用于石油、天然氣輸送管道檢修的地下機(jī)器人。如美國(guó)NASA的空間機(jī)器人等。水下機(jī)器人：目前主要用于海洋石油開采、海底勘查、落水人員救撈、管道鋪以及電纜的鋪設(shè)和維護(hù)。由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大提高。并聯(lián)機(jī)器人：主體采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量及加工，這是機(jī)器人技術(shù)向數(shù)控技術(shù)的拓展，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和數(shù)控技術(shù)一體化奠定了基礎(chǔ)。到了二十世紀(jì)九十年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也有了質(zhì)的飛躍。這兩家公司制造的機(jī)器人成為了世界上最早的而且至今仍在使用的機(jī)器人。這臺(tái)機(jī)器人成為世界上第一臺(tái)真正可以用于實(shí)際工作的機(jī)器人。英格伯格和德沃爾又于1959年聯(lián)手制造出第一臺(tái)機(jī)器人。英格伯格在大學(xué)時(shí)攻讀的伺服電機(jī)理論，伺服電機(jī)理論是一種研究機(jī)構(gòu)如何能更好地跟蹤控制信號(hào)的理論。 控制裝置它是由人對(duì)機(jī)器人的啟動(dòng)、停機(jī)及示教進(jìn)行操作的一種裝置，它指揮機(jī)器人按規(guī)定的要求動(dòng)作。手臂與機(jī)座間用關(guān)節(jié)連接，因而擴(kuò)大了末端執(zhí)行器姿態(tài)的變化范圍和運(yùn)動(dòng)范圍。（2）手腕 是支承和調(diào)整末端執(zhí)行器姿態(tài)的部件，主要用來(lái)確定和改變末端執(zhí)行器的方位和擴(kuò)大手臂的動(dòng)作范圍，一般有2～3個(gè)回轉(zhuǎn)自由度以調(diào)整末端執(zhí)行器的姿態(tài)。而將操作機(jī)定義為：“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置”。美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)提出的機(jī)器人定義為：“機(jī)器人是一種可重復(fù)編程和多功能的，用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)”。我所做的設(shè)計(jì)是在老師及其他同學(xué)的幫助下，同過(guò)運(yùn)用CAD軟件來(lái)完成。宋健教授1999年7月5日在國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)第14屆大會(huì)報(bào)告中所指出的：“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是本世紀(jì)自動(dòng)控制最有說(shuō)服力的成就，是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化。在劇本中，卡佩克把捷克語(yǔ)“ Robota ”(農(nóng)奴)寫成了“Robot(機(jī)器人)。關(guān)鍵詞: 六自由度；弧焊機(jī)器人；控制系統(tǒng)vABSTRACTThe robot is the mechanicalelectrical production which is posed of the technique of mechanical、electrical、sensor、control. Coming the 80 age, with the application of the automatic manufacture pipelining、flexible manufacture system and flexible automation, the robot will exert the profound influence on this. A characteristic of the robot is its ability to plete object manipulation or moving task through programming under the autocontrol. The constitution and performance of the robot embody each quality of the man and robot, especially the man’s intelligence and applicability as well as the veracity of the robot’s task and the ability of pleting task under each environment.A joint type robot was designed in this paper．It had six degrees of freedom．The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom．The painting robot’s joints were driven by motors．This scheme introduced some basic information and theory of the robots. It is included that the position of the robot, the group of the robot, and the main capability of technology. It consulted the structure of the mon robot to design the structure and puter control system of six degrees of freedom robot. After demonstrating the feasibility of robot mechanics, the article have designed the robot’s entity structure with Pro/engineer and AutoCAD and otherwise software from the matter of fact.KEYWORDS：Six degrees of freedom；Arc welding robot；Control system 目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 機(jī)器人的定義及特點(diǎn) 1 機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù) 1 機(jī)器人的基本組成 1 機(jī)器人技術(shù)參數(shù) 2 機(jī)器人的分類及應(yīng)用 3 機(jī)器人的分類 3 機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)點(diǎn) 4第2章 機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 6 基本參數(shù)的確定 6 機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 手臂配置形式 7 位置檢測(cè)裝置的選擇 7 驅(qū)動(dòng)與控制方式選擇 7第3章 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)圖 8第4章 操作機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 9 操作機(jī)結(jié)構(gòu)方案的對(duì)比分析及選擇 9 電機(jī)的選擇 9 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) 10 選擇材料及精度等級(jí) 10 確定主要參數(shù) 10 強(qiáng)度校核 12 潤(rùn)滑 13 齒輪設(shè)計(jì) 13 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 14 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 16 軸及軸承設(shè)計(jì) 18 蝸桿軸及蝸輪軸設(shè)計(jì) 18 蝸桿軸及蝸輪軸校核 19 蝸桿軸校核 19 齒輪軸設(shè)計(jì)與校核 26 設(shè)計(jì) 26 蝸輪軸校核 26 軸承設(shè)計(jì)與校核 29 蝸桿軸軸承 29 蝸輪軸軸承 32 齒輪軸軸承 32 鍵設(shè)計(jì) 32 聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 33第5章 操作機(jī)提升機(jī)構(gòu) 34 傳動(dòng)方案的分析與選擇 34 綜述 34 螺旋傳動(dòng) 34 電機(jī)選擇 34 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) 35 選材 35 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 35 壓桿穩(wěn)定性核算 36 剛度的驗(yàn)算 36 聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 37第6章 手臂伸縮機(jī)構(gòu) 38 傳動(dòng)方案的分析與選擇 38 綜述 38 螺旋傳動(dòng) 38 電機(jī)選擇 38 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) 38 選材 38 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 壓桿穩(wěn)定性核算 40 剛度的驗(yàn)算 40 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 41第7章 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 44結(jié) 論 45致 謝 46參考文獻(xiàn) 47第1章 緒論“機(jī)器人”(Robot)是1920年捷克作家卡雷爾綜觀機(jī)器人發(fā)展的歷史和高新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，可以斷言，機(jī)器人必將成為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中不可缺少的必備工具。摘 要機(jī)器人是一種集機(jī)械、電子、傳感技術(shù)、控制技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。本文設(shè)計(jì)了一種關(guān)節(jié)式機(jī)器人，具有六個(gè)自由度，其中手腕關(guān)節(jié)具有三個(gè)自由度，其它的關(guān)節(jié)各具有一個(gè)自由度，各個(gè)關(guān)節(jié)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)?？ㄅ蹇税l(fā)表的科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》中塑造的形象。這也是人類社會(huì)首次使用“機(jī)器人”這一概念?！?機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，不但使傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)面貌發(fā)生根本性的變化，而且將對(duì)人類的社會(huì)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。結(jié)合所學(xué)的本專業(yè)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)，針對(duì)六自由度弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)及功能要求進(jìn)行研究，在指導(dǎo)老師的幫助下進(jìn)行對(duì)該機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，這對(duì)我們是一種很好的鍛煉機(jī)會(huì)，而且也是對(duì)我們專業(yè)知識(shí)的檢驗(yàn)。英國(guó)和日本機(jī)器人協(xié)會(huì)也采用了類似的定義。機(jī)器人系統(tǒng)一般由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、控制裝置和為使機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)而要求的外部設(shè)備組成。有些專用機(jī)器人可以沒有手腕而直接將末端執(zhí)行器安裝在手臂的端部。（4）機(jī)座 有時(shí)稱為立柱，是機(jī)器人機(jī)構(gòu)中相對(duì)固定并承受相應(yīng)的力的基礎(chǔ)部件。 人工智能系統(tǒng)它由兩部分組成，一部分是感覺系統(tǒng)，另一部分為決策－規(guī)劃智能系統(tǒng)。德沃爾于1946年發(fā)明了一種可以“重演”記錄的運(yùn)動(dòng)的機(jī)器。這種機(jī)器人外形類似于坦克炮塔，基座上安裝有一個(gè)大機(jī)械臂，大臂可繞軸在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂的末端又可以伸出一個(gè)小機(jī)械臂，它相對(duì)大臂可以做伸縮運(yùn)動(dòng)。此后英格伯格和德沃爾成立了尤尼梅遜公司，進(jìn)而創(chuàng)辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠。近六十年來(lái)機(jī)器人的發(fā)展史，大致經(jīng)歷了三個(gè)重要的階段。除了機(jī)器人的性能不斷提高之外，各種各樣的用于其他行業(yè)的機(jī)器人也有了巨大的進(jìn)展。控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提高，已由過(guò)去控制標(biāo)準(zhǔn)的6軸機(jī)器人發(fā)展到現(xiàn)在能夠控制21軸甚至27軸，并且實(shí)現(xiàn)了軟件伺服和全數(shù)字控制。先進(jìn)機(jī)器人的發(fā)展也異常迅速。主要有有纜水下機(jī)器人和無(wú)纜水下機(jī)器人兩大類。美國(guó)NASA的空間機(jī)器人是一輛自主移動(dòng)車，外型尺寸630~ 48mm，有6個(gè)車輪，它在火星探測(cè)上的成功應(yīng)用，引起了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。各種挖掘機(jī)器人以及自動(dòng)化系統(tǒng)也正在研制當(dāng)中。其特點(diǎn)采用自主控制方式，能完成偵查、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上具有、嗅和觸摸等能力，能夠自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，并且具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。向著模塊化、可重構(gòu)的方向發(fā)展。　多傳感系統(tǒng)：為進(jìn)一步