【正文】 趨勢 國內(nèi)各行各業(yè)對機器人的需求將越來越多，國內(nèi)市場將穩(wěn)步增長，根據(jù)目前的現(xiàn)狀，我國機器人近幾年發(fā)展的形式將會怎樣呢？根據(jù)我們的分析將會呈現(xiàn)如下幾個特點： 1．從國際市場來看，機器人工業(yè)是一種高投入低贏利的產(chǎn)業(yè)，市場競爭極為激烈，機器人工業(yè)必須上一定規(guī)模才有利潤可言，才有必需的開發(fā)投入，才能走上良性循環(huán)的發(fā)展道路。 3．機器人開發(fā)走開放型科研之路 國內(nèi)通過 “ 七五 ” 機器人技術攻關，已具備了生產(chǎn)國產(chǎn)機器人的基礎，但國產(chǎn)機器人無論在技術上，還是可靠性上，都與國外機器人差相當一段距離，要盡快縮短這種距離，必須走一條開放型的自主科研道路。 （ 1） 手部 ：又稱手爪或抓取機構(gòu)，它直接抓取工件或夾具。 D、 檢測系統(tǒng)：作用是通過各種檢測裝置、傳感裝置檢測執(zhí)行機構(gòu)的運動情況，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與設定進行比較，以保證運動符合要求。 經(jīng)上述分析此三自由度機器人 X,Y,Z 方向驅(qū)動及機械手的驅(qū)動采用電機驅(qū)動。只要給主動件一個較小的轉(zhuǎn)矩，從動件即能獲得較大的轉(zhuǎn)矩。由 GB/，對于 h7 的梯形外螺紋，中徑的極限尺寸 2 m ax 18 .0 00d mm? ， 2 m in 00d mm? 。 （ 2）軸向力 aF 的確定 根據(jù)要求，載重 kg? 。 （ 4）驅(qū)動力矩 T 、傳動效率 ?及自鎖性校核 對于單線螺桿， 4hP P mm?? 。因而，最終確定所選外螺紋各技術數(shù)據(jù)如下： 公稱直徑 mm? ，中徑 2 mm? ( 2 m ax 18 .0 00d mm? ，2 m in 00d mm? )，小徑 1 mm? ，螺距 4P mm? ，螺旋升角 43。為了提高 導軌表面硬度，采用表明淬火工藝，表面硬度可達 55HRC，導軌的耐磨性可提高 1~3 倍。cm2 轉(zhuǎn)矩系數(shù) N 同時，我對于 AutoCAD 軟件的使用，也在這段時間里有了質(zhì)的飛躍。可以說，最后的成果里傾注了我的精力與心血。在這難忘的三個多月中，沒有他們的支持，我的設計不可能這樣順利的完成。他給予了我們充分的指導，并且還培養(yǎng)了我們獨立思考問題的能力。這一切，使我真正體會到：端正的設計態(tài)度和良好的合作意識是所有設計人員所必成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 26 須具備的素質(zhì)。各自由度自成體系，又能協(xié)調(diào)的組織在一起，其各個部分連接處線條分明、直觀性好，其各個部件可以分別拆卸，快速更換，方便維修。 根據(jù)與絲桿的裝配關系及尺寸， 對照下表查找是合適軸承大?。? 由以上對照表，我選擇 軸承代號 6002 的深溝球軸承 基本數(shù)據(jù)如下： 基本參數(shù)（尺寸）： d=15mm D=32mm B=9 a= 安裝尺寸 (mm)： da= Da= ras= 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 22 電機的選擇 機器人驅(qū)動系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點，通常對機器人的驅(qū)動系統(tǒng)的要求有： 1）．驅(qū)動系統(tǒng)的質(zhì)量盡 可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要高，效率也要高； 2）．反應速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動慣量比要大，能夠進行頻繁地起、制動，正、反轉(zhuǎn)切換； 3）．驅(qū)動盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要??； 4）．安全可靠； 5）．操作和維護方便； 6）．對環(huán)境無污染，噪聲要??； 7）．經(jīng)濟上合理，尤其要盡量減少占地面積。在此我們選擇滑動圓柱形導軌。 顯然，有螺桿最大工作長度 螺紋部分長度 工作行程 +螺母高度 工作行程 +旋合長度， 即 g g xL L L H L L?? ? ? ? ? 螺桿失穩(wěn)時的臨界軸向載荷 4 2 62 / 6 .5 6 1 1 0acF m d L N? ? ?。 這里初步確定螺紋材料為 45 號鋼，為兼顧螺紋的硬度和韌性要求，進行比表面淬火處理，保證 HRC 在 40～ 50。 （ 1）螺旋升角 ? 及誘導摩擦角 ?? 2ta n / 0. 07 07 7Pd????，得 4339?？紤]傳動工作臺的技術要求和安裝限制，選取公差等級為 h7 級的基軸制配合。 參照設計要求發(fā)現(xiàn)，滑動螺旋和滾動螺旋均可滿足要求，擬選定滑動螺旋傳動方式。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 10 工件搬運圖 除去機械手的總體框架 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 11 驅(qū)動方式的選擇 機器人常用的驅(qū)動方式有液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和電機驅(qū)動三種類型。 B、 驅(qū)動系統(tǒng)：為執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動力，并驅(qū)動其動力的裝置。 4）大力開展國內(nèi)合作，利用國內(nèi)技術優(yōu)勢，開發(fā)具有中國技術特色的國產(chǎn)機器人產(chǎn)品。國外許多中小公司把自己的市場定位在機器人系統(tǒng)集成或某些有特長領成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 7 域，從而形成自己的局部優(yōu)勢，在市場中求得生存和發(fā)展，如奧地利 IGM 公司以向用戶提供大型機器人焊接系統(tǒng)著稱，機器人在系統(tǒng)中只占 售價的 1/3 左右，賣單臺機器人贏利甚微，而賣機器人系統(tǒng)卻贏利可觀。很快研制出國產(chǎn)化機器人，技術水平很快趕上美國并超過其他國家。 19701972 年，工業(yè)機器人處于技術發(fā)展階段。修改封閉系統(tǒng)的代價是非常昂貴的，如果不進行重新設計，多數(shù)情況下技術上是不可能的。 在 國外機械制造業(yè)中，工業(yè)機器人應用較多，發(fā)展較快。它設有微型電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。其中的機械系統(tǒng)又稱操作機(Manipulator)，相當于本文中的執(zhí)行機構(gòu)部分。 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(gòu) —— 執(zhí)行機構(gòu)；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)。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。 “工業(yè)機器人”（ Industrial Robot）多數(shù)是指程序可變（編）的獨立的自動抓取、搬運工件、操作工具的裝置（國內(nèi)稱作工業(yè)機器人或通用機器人）。 國內(nèi)通過 “ 七五 ” 機器人技術攻關，已具備了生產(chǎn)國產(chǎn)機器人的基礎，但國產(chǎn)機器人無論在技術上，還是可靠性上，都與國外機器人差相當一段距離，要盡快縮短這種距離，必須走一條開放型的自主科研道路 。制造業(yè)要求機器人系統(tǒng)具有更大的柔 性和更強大的編程環(huán)境，適應不同的應用場合和多品種、小批量的生產(chǎn)過程。本設計為三自由度直 角坐標型工業(yè)機器人，其工作方向為三個直線方向。成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 I 審定成績： 成都工業(yè)學院 畢 業(yè) 設 計 （論 文） 設計（論文）題目： 三自由度機器人設計 系 部 名 稱： 機電工程系 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 II 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(gòu)的學位或證書使用過的材料。在控制器的作用下，它執(zhí)行將工件從一個地方搬到另一個地方這一簡單的動作 ,本文是對整個設計工作較全面的介紹和總結(jié)。計算機集成制造（ CIM）要求機器人系統(tǒng)能和車間中的其它自動化設備集成在一起。 本設計根據(jù)所需的要求和實踐理論分析，設計了整個系統(tǒng)由電機驅(qū)動的三自由度機 器人，使 工件從一個位置運送至指定位置，機械手在規(guī)定時間內(nèi)把工件沿指定路線搬運到另一個位置。 機器人是一種具有人體上肢的部分功能，工作程序固定的自動化裝置。第二類是需要人工操作的，稱為操作機（ Manipulator）。這些系統(tǒng)的性能就決定了機器人的性能。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 4 機器人的歷史和現(xiàn)狀 機器人首先是從美國開始研制的。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息進行反饋，使機器人具