【正文】 裝有電視照相機和光學測距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計算機。目前主要用于機床、模鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應付外界的變化。既便于設計制造，又便于改換工作，擴大了應用的 范圍。 機械手的發(fā)展趨勢 目前國內(nèi)工業(yè)機械于主要用于機床加工、鑄 鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 隨著現(xiàn)代化科學技術的飛速發(fā)展和社會的進步，針對于上述各個領域的機器人系統(tǒng)的應用和研究對系統(tǒng)本身也提出越來越多的要求。 90 年代以后，隨著計算機技術、微電子技術、網(wǎng)絡技術等的快速發(fā)展，機 械手技術也得到飛速的多元化發(fā)展。如尤尼曼特 (Unimate)機械手即屬于這種類型。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術都很重視，幾十年來，這項技術的研究和發(fā)展一直比較活躍，設計在不斷地修改，品種在不斷地增加，應用領域也在不斷地擴大。 綜上所述，有效地應用機 器人 是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢 ??7 。而應用機械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動條件。近年還研制了一種客車車內(nèi)噴漆通用機械手，可用以對客車內(nèi)部進行連續(xù)噴漆，以改善勞動條件，提高噴漆的質(zhì)量和效率。進而在程序控制、數(shù)字控制等機床上應用，成為設備的一個組成部分。機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應用于柔性自動線 ??5 。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法，程控機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。 位 形 檢 測控 制 系 統(tǒng) （ 二 ）驅(qū) 動傳 動裝 置執(zhí) 行機 構工 作 對 象智 能 系 統(tǒng)控 制 系 統(tǒng) （ 一 ） 圖 12機器人各組成部分之間的關系 Figure 12 the robot between the various ponents 機器人的機械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構和驅(qū)動－傳動系統(tǒng)組成。目前研究主要集中在賦予機器人“眼睛”，使它能識別物體和躲避障 礙物，以及機器人的觸覺裝置。 要機器人像人一樣拿取東西，最簡單的基本條件是要有一套類似于指、腕、臂、關節(jié)等部分組成的抓取和移動機構 —— 執(zhí)行機構；像肌肉那樣使手臂運動的 驅(qū)動－傳動系統(tǒng)；像大腦那樣指揮手動作的控制系統(tǒng)。第三類是專業(yè)機器人，主要附屬于自動機床或自動生產(chǎn)線上，用以解決機床上下料和工件傳送。它是除具備普通機械的物理性能之外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。 機器人就是用機器代替人手，把工件由某個地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操縱工件進行加工。 在我國近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機械工業(yè)的重視。 因為本文偏重輪胎搬運機器人機械結(jié)構方面的設計，所以在 PLC 控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等方面沒有進行很深入的研究。 本文中研究的搬運機器人也是一種機械手，是一種專門與輪胎硫化機相配合的機械手。 關鍵詞： 搬運機器人；三維模型；結(jié)構設計； TIRE TRANSPORT ROBOET DESIGN ABSTRACT In the recent large manufacturing industry, the industrial robot as an important menber of automatic production lines is gradually accepted and adopted by the enterprises for their sake of improving production efficiency and ensuring product quality. The technology level and appilication of industrial robot reflects the level of a coutry industrial automation in a certain extent. This paper studies the development of the tire conveying robot used on tire vulcanizing machine. .And through learning the pricinple of the tire carrying manipulator, we get familiar with the motion mechanism of the conveying robots. On this basis, we confirm the basic system structure of fourdegreeoffreedom(4DOF) tire conveying robot, brieftly calculate the strength of its structure, and plete its mechanical designs(including transmission, excution, and driving )and simple 3D entity modeling. .Applying this designed conveying robot to automatic production lines could achieve automated production and reduce manufacturing workers lots of repetitive work, meanwhile save the cost and bring the efficiency. This paper is a prehensive introduction and conclution on the entire design. KEY WORDS: Transport robot ； strength calculation, ；sturcture design； 目 錄 前言?????????????????????????? 1 1 緒論????????????????????????? 2 搬運機器人概述??????? ??? ?????????? 2 搬運機械人的應用簡況????????? ? ??????? 3 搬運機器人的 應用意義?????? ?? ????????? 4 機械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢 ??????? ??????? 5 機器手發(fā)展概況 ????? ???????? 5 機械手的發(fā)展趨勢 ???????? ??????? 6 繪圖軟件????????? ???????????? 7 本論文的主要工作 ??????? ??????????? 8 2 輪輪胎搬運機器人的總體設計方案 ????????????? 9 搬運機器人要解決的???? ????????????? 9 胎搬運機器人各方向傳動方式設計 ?? ? ???????? 9 自由度和坐標系的選擇 ??? ????????????? 9 機器人各方向傳動方式的設計 ???? ????????? 10 水平和豎直方向直線運動傳動方式設 ?? ??? 10 R 方向旋轉(zhuǎn)運動的設計 ??? ???????? ? 11 2. 3 本章小結(jié) ??????????? ????????? 12 3 輪胎搬運機器人的零部件結(jié)構設計?? ??????? 13 結(jié)構總體設計?????? ????? ???????? 13 零部件設計????? ???????? ????????? 14 底盤???????????????????????????? 14 液壓馬達?????????????????????????? 15 行星齒輪減速器???????????????????????? 16 回轉(zhuǎn)支撐裝置???????????????????????? 17 ???????????????????????? 20 中央回轉(zhuǎn)接頭???????????????????????? 21 機械臂的組成及工作 原理??????????????????? 22 機械爪的組成及工作原理??????????????????? 23 3. 3 機械臂強度計算與校核 ?? ?? ? ??? ????? 26 4 液壓系統(tǒng) ?????????? ???????????? 29 液壓傳動的工作原理和組成 ??? ??? ???????? 29 液壓系統(tǒng)的基本動作分析???? ?? ???????? 31 液壓系統(tǒng)的基本回路分析 ??????? ???????? 31 限壓回路 ?????????????????????????? 31 緩沖回路 ?????????????????????????? 32 節(jié)流回路 ?????????????????????????? 33 閉鎖回路 ?????????????????????????? 34 5 總結(jié) ????????????????????????????? 35 參考文獻??????? ?????????????? 36 致 謝 ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? 38 前言 搬運機器人在實際的工作中就是一個機械手，機械手的發(fā)展是由于它的積極作 用正日益為人們所認識 。 本文研究了國內(nèi)外輪胎硫化機用輪胎搬運機器人發(fā)展的現(xiàn)狀，通過學習輪胎搬運機械手的工作原理，熟悉了搬運機器人的運動機理。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設計）或與該論文（設計）直接相關的學術論文或成果時，單位署名為 。 青 島 科 技 大 學 本 科 畢 業(yè) 設 計 （論 文） 題 目 __________________________________ __________________________________ 指導教師 __________________________ 輔導教師 __________________________ 學生姓名 __________________________ 學生學號 __________________________ _______________________________院（部） ____________________________專業(yè) ________________班 ______年 ___月 ___日 輪胎搬運機器人設計 畢業(yè)論文（設計）誠信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設計）是在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機構的學位或證書使用過的材料。本人授權青島農(nóng)業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設計）全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或 掃描等復制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設計）。目前，工業(yè)機器人主要承擔著焊接、噴涂、搬運以及堆垛等重復性并且勞動強度極大的工作。 本文是對整個設計工作較全面的介紹和總結(jié)。因此，國內(nèi)主要是逐步擴大機械手應用范圍，在應用專用機械手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。 因為本設計中各方向上輪胎搬運機器人伸縮臂的工作范圍很大，機械臂有很大的舉升范圍，回轉(zhuǎn)支承裝置采用全回轉(zhuǎn)式，所以從機械結(jié)構方面來說本設計中的搬運機器人既是一種專用機器人，也可以作為通用機器人完成其他的工作。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的更為廣泛。由于通用機械手能很快的改變工作程序，適應性較強，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用 ??1 。它是一種獨立的、不附屬于某一主機的裝置，可以根據(jù)任務的需要編制 程序，以完成各項規(guī)定操作。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。 機器人按照結(jié)構形式的不同又可分為多種類型，其中關節(jié)型機器人以其結(jié)構緊湊，所占空間體積小，相對工作空間最大，甚至能繞過基座周圍的一些障礙物等這樣一些特點，成為機器人中使用最多的一種結(jié)構形式，世界一些著名機器人的本體部分都采用這種機構形式的機器人。 執(zhí) 行 機 構機器人控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動 傳 動 系 統(tǒng)手 部腕 部臂 部腰 部基 座 部 （ 固 定 或 移 動 ）電 、 液 或 氣 驅(qū) 動 裝 置單 關 節(jié) 伺 服 控 制 器關 節(jié) 協(xié) 調(diào) 及 其 它 信 息 交 換計 算 機 圖 11機器人的一般組成 Figure 11 general position of the robot 對于現(xiàn)代智能機器人而言，還具有智能系統(tǒng)，主要是感