【正文】 ，使設(shè)計(jì)真正滿足教學(xué)化的要求 。 2) 臂部運(yùn)動(dòng)速度要高、慣性要小。 一般來說臂部具有三個(gè)自由度才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)、升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)。從過去的經(jīng)驗(yàn)來看，形狀記憶合金，磁至伸縮，氣動(dòng)伸縮驅(qū)動(dòng)單元的應(yīng)用范圍很有限，驅(qū)動(dòng)主體還是電機(jī)，而電機(jī)的重量又是一個(gè)待解決的問題。但由于傳統(tǒng)機(jī)器人臂部各構(gòu)件尺寸通常較大，通過整個(gè)儲(chǔ)部的運(yùn)動(dòng)不易實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的精確操作 .如果能夠有效地減小臂部的尺一寸和重 量 ，不難實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的精確操作。關(guān)節(jié)越多，手臂的重最就越大，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析就越復(fù)雜，隨之而來的問題還有慣性的加大、過沖量的增大而引起動(dòng)力學(xué)分析的復(fù)雜化，以及連桿之間的平衡問題等 [9]。關(guān)節(jié)即運(yùn)動(dòng)副。機(jī)器人可以按用途、結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)方法、智能水平等觀點(diǎn)進(jìn)行分類。新一代機(jī)器人已經(jīng)并將在工業(yè)生產(chǎn)、資源開發(fā)、排險(xiǎn)救災(zāi)、社會(huì)服務(wù)和軍事技術(shù)中發(fā)揮愈來愈大的作用。最近聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給 ” 機(jī)器人 ” 所下的定義 :” 一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運(yùn)材料、零件 的操作機(jī) 。就目前的水平而言，機(jī)器人一般不具有人的形態(tài)，即使那些用于娛樂的似人機(jī)器人，其智能程度也遠(yuǎn)不能與人相比。 現(xiàn)代機(jī)器實(shí)體的誕生大致可以追溯到二十世紀(jì)四十年代。智能機(jī)器人的研究是一個(gè)艱巨而又廣泛的問題，隨著研究的不斷深入，相關(guān)科學(xué)的飛速發(fā)展（如第五代智能計(jì)算機(jī)），具有智能的機(jī)器人在不久的將來一定會(huì)出現(xiàn)。這種有感知功能的機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的汽車制造、電子、機(jī)械等行業(yè)從事焊接、油漆、裝配、包裝、零件加工、搬運(yùn)等專業(yè)性工作。在隨后的生產(chǎn)應(yīng)用中，為了適應(yīng)各種不同用途需要，相繼出現(xiàn)了直角坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)、極坐標(biāo)等許多種不同結(jié)構(gòu)的機(jī)器人。現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人起源于數(shù)控機(jī)床和遠(yuǎn)程控制器。專家預(yù)測(cè)，在工業(yè)機(jī)器人的需求上，我國(guó)也將同國(guó)際市場(chǎng)需求趨勢(shì)基本一致，即以機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng)取代單臺(tái)機(jī)器人，這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)所用的機(jī)器人大多數(shù)是在生產(chǎn)線上使用，組成機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng)，單臺(tái)機(jī)器人很少使用。 目前，我國(guó)從事機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用工程的單位 200 多家，擁有量為 3500 臺(tái)左右，其中國(guó)產(chǎn)占 20％，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典等 40 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。 按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)式、氣動(dòng)式、電力驅(qū)動(dòng)式 (這是目前用得 最多的一類 )。球坐標(biāo)型 。 、部門和用途分類 (1)工業(yè)機(jī)器人 它們又可按作業(yè)類別分為鍛壓、焊接、表面噴涂 、裝卸、裝 配 、檢測(cè)等機(jī) (2)采掘機(jī)器人 如海洋探礦機(jī)器人等。 、機(jī)器人的分類 目前世界各國(guó)對(duì)處于發(fā)展階段的機(jī)器人還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，大致有以下幾種分類方 ： (1)固定程序的專用機(jī)器人 (機(jī)械手 )： 通常根據(jù)主機(jī)的特定要求設(shè)計(jì)成固定程序 (或簡(jiǎn)單的可變程序 )。比如，更換機(jī)器人手部末端操作器 (手爪、工具等 )便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng) (FMS)中的一個(gè)重要組成部分 。機(jī)器人誕生于二十世紀(jì) 50 年代，目前已經(jīng)發(fā)展到第三 代智能機(jī)器人。東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 引言 .................................................................................................................. 1 機(jī)器人的特點(diǎn) .................................................................................................. 1 機(jī)器人的構(gòu)成與分類 ...................................................................................... 2 國(guó)內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................................................... 2 課題研究意義 ................................................................................................... 4 本課題研究的主要內(nèi)容、基本要求與方法 ................................................... 6 第二章 機(jī)器人傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) ...................................................................................... 8 機(jī)器人的工作要求 .......................................................................................... 8 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的選擇 .................................................................................. 8 液壓驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 8 氣壓驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 9 電機(jī)驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 9 機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的對(duì)比分析及選擇 ..................................................... 10 減速裝置的對(duì)比分析與選擇 ........................................................................ 11 行星齒輪傳動(dòng) ...................................................................................... 11 諧波減速器 ........................................................................................... 12 機(jī)器人傳動(dòng)方案的確定 ................................................................................ 15 六自由度機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ....................................................... 15 六自由度機(jī)械手前臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................... 16 第三章 機(jī)器人前臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................ 18 腕部俯仰關(guān)節(jié)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ............................................................................ 18 伺服電機(jī)的選擇 ................................................................................... 20 同步齒形帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .......................................................................... 21 第一關(guān)節(jié)軸的設(shè)計(jì)及校核 ............................................................................ 23 伺服電機(jī)的選擇 .................................................................................. 23 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................. 24 軸的校核 .............................................................................................. 26 軸的工作圖 .......................................................................................... 28 第一關(guān)節(jié)軸軸承的計(jì)算校核 ......................................................................... 29 第三關(guān)節(jié)軸的設(shè)計(jì) ......................................................................................... 30 伺服電機(jī)的選擇 .................................................................................. 30 東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................. 30 軸的校核 .............................................................................................. 32 軸的工作圖 .......................................................................................... 34 第三關(guān)節(jié)軸軸承的計(jì)算校核 ......................................................................... 35 第四章 總結(jié) ................................................................................................................ 37 致謝 ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽?？v觀機(jī)器人發(fā)展的歷史和高新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)器人已經(jīng)成為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中不可缺少的必備工具。 ： 機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、 手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。 ： 機(jī)器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，但是歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。這種機(jī)器人 (機(jī)械手 )多為氣動(dòng)或液動(dòng)，用行程開關(guān)、機(jī)械擋塊來控制其工作位置。 (3)軍事用途機(jī)器人 (4)服務(wù)機(jī)器人 如醫(yī)療機(jī)器人，家用機(jī)器人，教學(xué)機(jī)器人等。多關(guān)節(jié)型。 國(guó)內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，都有東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 著十分重要的意義。2020 年已生產(chǎn)各種類型工業(yè)機(jī)器人和系統(tǒng) 300 臺(tái)套，機(jī)器人銷售額 億元，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的年收益額為 47 億元。一般企業(yè)都不具備將機(jī)器人集成到生產(chǎn)系統(tǒng)的能力，因此對(duì)機(jī)器人的需求也就轉(zhuǎn)化為對(duì)機(jī)器人及其自動(dòng)化成套裝備的需求 綜上所述，我國(guó)機(jī)器人發(fā)展已跨過了起步階段，走上 了進(jìn)步和發(fā)展的道路。 1954 年，美國(guó)的 Gee Devol 首先把遠(yuǎn)程控制器的桿結(jié)構(gòu)與數(shù)控銑床的伺服軸結(jié)合起來，研制出了第一臺(tái)通用 機(jī)械手。 與第一代示教再現(xiàn)型機(jī)器人不同，第二代機(jī)器人是具有感覺功能的適應(yīng)控制東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 機(jī)器人。目前，這類工業(yè)機(jī)器人占