【正文】 裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計(jì)算機(jī)。目前主要用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)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(yīng)付外界的變化。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的 范圍。 機(jī)械手的發(fā)展趨勢 目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)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(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會的進(jìn)步，針對于上述各個領(lǐng)域的機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)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(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī) 械手技術(shù)也得到飛速的多元化發(fā)展。如尤尼曼特 (Unimate)機(jī)械手即屬于這種類型。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。 綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī) 器人 是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢 ??7 。而應(yīng)用機(jī)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(jī)械手，可用以對客車內(nèi)部進(jìn)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(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個組成部分。機(jī)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(yīng)用于柔性自動線 ??5 。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法，程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動化機(jī)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(jī) 構(gòu)工 作 對 象智 能 系 統(tǒng)控 制 系 統(tǒng) （ 一 ） 圖 12機(jī)器人各組成部分之間的關(guān)系 Figure 12 the robot between the various ponents 機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動－傳動系統(tǒng)組成。目前研究主要集中在賦予機(jī)器人“眼睛”，使它能識別物體和躲避障 礙物，以及機(jī)器人的觸覺裝置。 要機(jī)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(guān)節(jié)等部分組成的抓取和移動機(jī)構(gòu) —— 執(zhí)行機(jī)構(gòu)；像肌肉那樣使手臂運(yùn)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(jī)器人，主要附屬于自動機(jī)床或自動生產(chǎn)線上，用以解決機(jī)床上下料和工件傳送。它是除具備普通機(jī)械的物理性能之外，還具備通用機(jī)械、記憶智能的三元機(jī)械。 機(jī)器人就是用機(jī)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(jìn)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(jī)械工業(yè)的重視。 因?yàn)楸疚钠剌喬グ徇\(yùn)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，所以在 PLC 控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等方面沒有進(jìn)行很深入的研究。 本文中研究的搬運(yùn)機(jī)器人也是一種機(jī)械手，是一種專門與輪胎硫化機(jī)相配合的機(jī)械手。 關(guān)鍵詞： 搬運(yùn)機(jī)器人；三維模型；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 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(yùn)機(jī)器人概述??????? ??? ?????????? 2 搬運(yùn)機(jī)械人的應(yīng)用簡況????????? ? ??????? 3 搬運(yùn)機(jī)器人的 應(yīng)用意義?????? ?? ????????? 4 機(jī)械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢 ??????? ??????? 5 機(jī)器手發(fā)展概況 ????? ???????? 5 機(jī)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(yùn)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案 ????????????? 9 搬運(yùn)機(jī)器人要解決的???? ????????????? 9 胎搬運(yùn)機(jī)器人各方向傳動方式設(shè)計(jì) ?? ? ???????? 9 自由度和坐標(biāo)系的選擇 ??? ????????????? 9 機(jī)器人各方向傳動方式的設(shè)計(jì) ???? ????????? 10 水平和豎直方向直線運(yùn)動傳動方式設(shè) ?? ??? 10 R 方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的設(shè)計(jì) ??? ???????? ? 11 2. 3 本章小結(jié) ??????????? ????????? 12 3 輪胎搬運(yùn)機(jī)器人的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?? ??????? 13 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)?????? ????? ???????? 13 零部件設(shè)計(jì)????? ???????? ????????? 14 底盤???????????????????????????? 14 液壓馬達(dá)?????????????????????????? 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(jī)械臂的組成及工作 原理??????????????????? 22 機(jī)械爪的組成及工作原理??????????????????? 23 3. 3 機(jī)械臂強(qiáng)度計(jì)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(xiàn)??????? ?????????????? 36 致 謝 ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? 38 前言 搬運(yùn)機(jī)器人在實(shí)際的工作中就是一個機(jī)械手，機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作 用正日益為人們所認(rèn)識 。 本文研究了國內(nèi)外輪胎硫化機(jī)用輪胎搬運(yùn)機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀，通過學(xué)習(xí)輪胎搬運(yùn)機(jī)械手的工作原理，熟悉了搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動機(jī)理。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 。 青 島 科 技 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 題 目 __________________________________ __________________________________ 指導(dǎo)教師 __________________________ 輔導(dǎo)教師 __________________________ 學(xué)生姓名 __________________________ 學(xué)生學(xué)號 __________________________ _______________________________院（部） ____________________________專業(yè) ________________班 ______年 ___月 ___日 輪胎搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 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)位或證書使用過的材料。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)）。目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重復(fù)性并且勞動強(qiáng)度極大的工作。 本文是對整個設(shè)計(jì)工作較全面的介紹和總結(jié)。因此，國內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中各方向上輪胎搬運(yùn)機(jī)器人伸縮臂的工作范圍很大，機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)方面來說本設(shè)計(jì)中的搬運(yùn)機(jī)器人既是一種專用機(jī)器人，也可以作為通用機(jī)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(yīng)用的更為廣泛。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，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(dú)立的、不附屬于某一主機(jī)的裝置，可以根據(jù)任務(wù)的需要編制 程序，以完成各項(xiàng)規(guī)定操作。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。 機(jī)器人按照結(jié)構(gòu)形式的不同又可分為多種類型，其中關(guān)節(jié)型機(jī)器人以其結(jié)構(gòu)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(diǎn)，成為機(jī)器人中使用最多的一種結(jié)構(gòu)形式，世界一些著名機(jī)器人的本體部分都采用這種機(jī)構(gòu)形式的機(jī)器人。 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)機(jī)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(guān) 節(jié) 伺 服 控 制 器關(guān) 節(jié) 協(xié) 調(diào) 及 其 它 信 息 交 換計(jì) 算 機(jī) 圖 11機(jī)器人的一般組成 Figure 11 general position of the robot 對于現(xiàn)代智能機(jī)器人而言，還具有智能系統(tǒng)，主要是感