【正文】 作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。本文通過五軸機(jī)器人的理論研究，將機(jī)器人的運(yùn)動過程表現(xiàn)出來，研究人員能直觀的了解機(jī)器人的功能，為實際檢測工作提供了理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代企業(yè)越來越注重安全高效生產(chǎn)，尤其在“以人為本”的今天，機(jī)械人的應(yīng)用也將受到越來越多企業(yè)的關(guān)注和接受，我們相信，我們的機(jī)械人產(chǎn)品具有廣闊的市場前景和良好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。據(jù)悉，中國目前工業(yè)機(jī)器人擁有量約為3500 臺，其中國產(chǎn)的占五分之一，其余則是從日本、美國、瑞典、俄羅斯等40 多個國家引進(jìn)的。 裝配夾持部件41五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真經(jīng)過以上對機(jī)器人各個部分的裝配，整個機(jī)器人的結(jié)構(gòu)就裝配完成了。 裝配電機(jī)437五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真電機(jī)4裝配完成后進(jìn)行對控制機(jī)器人前臂、后臂控制的帶輪調(diào)取。 調(diào)取電機(jī)33五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真電機(jī)安裝完成后，件機(jī)器人手腕部分的前端蓋安裝上。 solidworks選取零件界面29五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真選擇機(jī)器人立柱主體進(jìn)行裝配。22五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真、。18五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真、。按照負(fù)載慣量＜3倍電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量JM的原則如果選擇200w電機(jī)，查松下A系列伺服電機(jī)手冊（）得：JM=則5850/R178。＜3得R＞輸出轉(zhuǎn)速=40r/min,滿足要求。（4）電機(jī) 4（電機(jī)4為控制機(jī)器人后臂旋轉(zhuǎn)的電機(jī)）及減速器選型，尺寸圖M=10kgD=6cmn=30r/min電機(jī)軸與控制軸的距離d=10cmI=Ic+md178。=836/8+89178。假設(shè)減速比為R，則折算到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載慣量為513/R178。所以選松下MSMA系列（小慣量）30w型電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。 伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。氣壓傳動具有下述優(yōu)點(diǎn)：（1）工作介質(zhì)是空氣，取之不盡用之不竭，用后的空氣可以排到大氣中去，不會污染環(huán)境。 氣壓機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)氣壓傳動以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。平型帶有膠帶、編織帶、強(qiáng)力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。機(jī)械手的立往通常為固定不動的，但因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。基本運(yùn)動回轉(zhuǎn)運(yùn)動：如水平回轉(zhuǎn)、上下擺動（即俯仰）運(yùn)動。電磁吸盤的吸力由直流電磁鐵和交流電磁鐵產(chǎn)生。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夾式和內(nèi)撐式。包括手抓、手腕、前臂、后臂、立柱和底座等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。迄今為止，還沒有國內(nèi)機(jī)器人制造商能夠生產(chǎn)出與國外高質(zhì)量機(jī)器人進(jìn)行有力競爭的機(jī)器人，這與我國快速增長的工業(yè)機(jī)器人需求不相適應(yīng)，因此進(jìn)行相關(guān)機(jī)器人的研究工作是目前研究的一個重要課題。其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度越來越高，功能也越來越強(qiáng)，正在向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展，目前工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也已開始擴(kuò)大到核能、航空、航天、醫(yī)藥、生化等高科技領(lǐng)域以及家庭清潔、醫(yī)療康復(fù)等服務(wù)業(yè)領(lǐng)域中［18］。工業(yè)機(jī)器人向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為： 結(jié)構(gòu)的模塊化的可重構(gòu)化、控制技術(shù)的開放化、PC 化和網(wǎng)絡(luò)化、伺服驅(qū)動技術(shù)的數(shù)字化和分散化、多傳感器融合技術(shù)的實用化、工作環(huán)境設(shè)計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。潔凈機(jī)器人主要用于電子零部件行業(yè)，用于電氣/電子行業(yè)（包括通信）的機(jī)器人約占10%至15%。而密封和涂膠機(jī)器人下降了38%（61臺）。裝卸和上下料機(jī)器人數(shù)量下降了46%，約為1600臺。中國還是最大的生產(chǎn)工廠，具有非常大的增長潛力，中國消費(fèi)市場增長迅速，來自中國的需求直接影響全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇［13］。英、德、法等國也在開展這方面的研究。主要研究內(nèi)容為：機(jī)械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。（1）水下機(jī)器人：美國的AUSS、俄羅斯的MT8法國的EPAVLARD等水下機(jī)器人已用于海洋石油開采，海底勘查、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)、以及大壩檢查等方面，形成了有纜水下機(jī)器人（remote operated vehicle）和無纜水下機(jī)器人（autonomous under water vehicle）兩大類。勞動力由供遠(yuǎn)大于求向供求平衡發(fā)展， 工人對薪資和工作條件提出了更高的要求。在國內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)勢頭十分強(qiáng)勁。目前，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中?，F(xiàn)代制造業(yè)中, 自動化程度要求非常高, 各種機(jī)械手臂在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)線中扮演著十分重要的角色。我國工業(yè)機(jī)器人研究開始于20世紀(jì)80 年代中期，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，已經(jīng)基本實現(xiàn)了實驗、引進(jìn)到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了我國制造業(yè)、勘探業(yè)等行業(yè)的發(fā)展［1］。雖然近年來我國工業(yè)機(jī)器人的需求量逐年增加，但目前國產(chǎn)的機(jī)器人大多還需要進(jìn)口，這與我國快速的發(fā)展的工業(yè)水平不相適應(yīng)。 3D modeling?；菊莆樟瞬僮鳈C(jī)的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人，目前生產(chǎn)的各類工業(yè)機(jī)器人中有90%以上用于生產(chǎn)中［2］。本文以五自由度機(jī)械手臂為例, 探討在solidworks軟件環(huán)境下, 建立機(jī)械手臂的三維實體建模、虛擬裝配、動態(tài)模擬、干涉檢查, 并運(yùn)用solidworks的motion模塊進(jìn)行機(jī)械手臂的運(yùn)動仿真, 以期仿真出機(jī)械手臂的運(yùn)動軌跡及作業(yè)空間, 實現(xiàn)Solidworks軟件環(huán)境下機(jī)械手臂的虛擬設(shè)計。如，水下機(jī)器人、拋光機(jī)器人、打毛刺機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人、高壓線作業(yè)機(jī)器人。除了汽車行業(yè)，IT 行業(yè)、材料處理等行業(yè)的發(fā)展也給工業(yè)機(jī)器人發(fā)展提供者巨大的動力。近年來，人類的活動領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，機(jī)器人應(yīng)用也從制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域發(fā)展。（3）核工業(yè)用機(jī)器人：國外的研究主要集中在機(jī)構(gòu)靈巧，動作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手，以及半自主和自主移動機(jī)器人。（6）建筑機(jī)器人：日本已研制出20多種建筑機(jī)器人?？梢灶A(yù)見，在21世紀(jì)各種先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)將會進(jìn)入人類生活的各個領(lǐng)域，成為人類良好的助手和親密的伙伴［12］。點(diǎn)焊應(yīng)用也從2006年開始增加，2008年激增126%，增至1600臺，占工業(yè)機(jī)器人4五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真市場總份額的20%。2009年，碼垛、包裝及拾放機(jī)器人從190臺上升至283臺，增長了近50%。用于加工的機(jī)器人不足總供應(yīng)的1%（見圖11）［15］從機(jī)器人的安裝情況以及機(jī)器人制造商提供的數(shù)據(jù)來看，我們可以從行業(yè)角度進(jìn)行粗略的分析。食品及飲料行業(yè)的應(yīng)用大幅增加，但數(shù)量仍較少。自從20 世紀(jì)60 年代初人類創(chuàng)造了第一臺工業(yè)機(jī)器人以后，工業(yè)機(jī)器人就顯示出它極大的生命力，在短短50 年的時間中，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展［17］。但目前僅有ABB一家歐洲機(jī)器人供應(yīng)商在中國建廠，另有一家日本機(jī)器人供應(yīng)商宣布計劃在中國建廠。后臂是帶動前端手抓、手腕、前臂和連接立柱的機(jī)構(gòu)，所以為了制造方便把控制前端和后臂本身的電機(jī)和帶輪等部件安裝在后臂內(nèi)。回轉(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故應(yīng)用較廣泛。對于輕小片狀零件、光滑薄板材料等，通常用負(fù)壓吸盤吸料。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。此外，導(dǎo)向裝置還能承擔(dān)手臂所受的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩以及手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動時在啟動、制動瞬間產(chǎn)生的慣性力矩，使運(yùn)動部件受力狀態(tài)簡單。平型帶傳動工作時帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動。平型帶的截面尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，可選取任意長度，用10五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動仿真膠合、縫合或金屬接頭聯(lián)接成環(huán)形。氣動控制閥用來調(diào)節(jié)氣流的方向、壓力和流量，相應(yīng)地分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。假設(shè)減速比為R，178。=636/8+69178。（3）電機(jī) 3（電機(jī)3為控制機(jī)器人前臂旋轉(zhuǎn)的電機(jī)）及減速器選型，尺寸圖M=8kgD=6cmn=30r/min電機(jī)軸與控制軸的距離d=9cmI=Ic+md178。＜3得R＞80輸出轉(zhuǎn)速n=,滿足要求。cm178。/8=5850kg(2) 設(shè)計參數(shù)根據(jù)設(shè)計要求，機(jī)械臂最前端的抓舉重量為5kg，依此為基礎(chǔ)設(shè)計計算出機(jī)械臂每個關(guān)節(jié)的具體參數(shù)。機(jī)器人前臂外端蓋是對機(jī)器人前臂內(nèi)電機(jī)、減速器、同步傳送帶、帶輪等保護(hù)的裝置，也方便于日后的檢修和維護(hù)。 機(jī)器人底座設(shè)計、機(jī)器人底座是承載機(jī)器人以上所有關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)，立柱的旋轉(zhuǎn)連接也是連接在底座上，底座還有固定機(jī)器人的作用，使機(jī)器人更穩(wěn)定的工作。如 調(diào)取卡軸機(jī)器人立柱部分就裝配完成了。 裝配后臂進(jìn)行機(jī)器人后臂上帶輪的裝配。 裝配機(jī)器人手腕整體結(jié)構(gòu)安裝完成后，對機(jī)器人前臂和后臂上的帶輪進(jìn)行傳送帶安裝。隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、工業(yè)自動化水平的提升，中國機(jī)器人市場潛力日益增大，到2015 年，中國機(jī)器人市場容量將達(dá)十幾萬臺（套）。使用機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)夾持焊槍，并采用自動控制系統(tǒng)，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，次品減少，產(chǎn)品一致性好，并且可以改善工作條件和環(huán)境，將工人從原來的繁重體力勞動中、惡劣的工作環(huán)境中解脫出來。其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度越來越高，功能也越來越強(qiáng)，正在向著成套技術(shù)和