【正文】 我國已開 始有計劃地從國外引進工業(yè)機器人技術，通過引進、仿制、改造、創(chuàng)新，工業(yè)機器人將會獲得快速的發(fā)展。又如，萬能自動公司制成了由 25 臺機器人組成的汽車車輪生產自動線。 19631966 年，萬能自動化公司制造的工業(yè)機器人供用戶做工藝試驗。 隨著現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。它與電子計算機和電視設備保持聯系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS(Flexible Manufacturing System) 和柔性制造單 元 FMC(Flexible Manufacturing Cell) 中的重要一環(huán)。它的結構特點是機體上安裝一回轉長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構，控制系統(tǒng)是示教型的。 執(zhí) 行 機 構機器人控 制 系 統(tǒng)驅 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 動 裝 置單 關 節(jié) 伺 服 控 制 器關 節(jié) 協 調 及 其 它 信 息 交 換計 算 機 圖 11 機器人的一般組成 機器人的機械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構和驅動－傳動系統(tǒng)組成。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業(yè)機械人稱為通用機器人。化工等連續(xù)性生產過程的自動化已基本得到解決。然而，目前商品化的機器人系統(tǒng)多采用封閉結構的專用控制器，一般采用專用計算機作為上層主控計算機，使用專用機器人語言作為離線編程工具，采用專用微處理器，并將控制算法固化在 EPROM 中，這種專用系統(tǒng)很難（或不可能）集成外部硬件和軟件。而工業(yè)機器人是相對較新的電子設備，它正開始改變現代化工業(yè)面貌。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設計）版權使用授權書 本畢業(yè)論文（設計）作者同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文（設計）的復印件和電子版，允許論文（設計）被查閱和借閱。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 III 摘要 在工業(yè)上，自動控制系統(tǒng)有著廣泛的應用，如工業(yè)自動化機床控制，計算機系統(tǒng)，機器人等。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件甚至機器人本身的損壞。 由于種種原因，我國的工業(yè)機器人技術的發(fā)展比較慢。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現機械化。第一類是不需要人工操作的通用機器人，也即本文所研究的對象。除少數外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。驅動機構提供機器人各 關節(jié)所需要的動力，傳動系統(tǒng)則將驅動力轉換為滿足機器人各關節(jié)力矩和運動所要求的驅動力或力矩。 目前工業(yè)機器人大部分還屬于第一代，主要依靠人工進行控制；控制方式則為開環(huán)式，沒有識別能力；改進的方向主要是降低成本和提高精度。 目前，工業(yè)機器人主要用于裝卸、搬運、焊接、鑄鍛和熱處理等方面，無論數量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產發(fā)展的需要。研究人員為了提高機器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機器人系統(tǒng)具有開放結構和集成各種外部傳感器的能力。這一時期，工業(yè)機器人在美國進入應用階段，例如，美國通用汽車公司 1968 年訂購了 68 臺工業(yè)機器人； 1969 年該公司又自行研制出 SAM 新工業(yè)機器人，并用 21組成電焊小汽車車身的焊接自動線；又如，美國克萊斯勒汽車公司 32條沖壓自動線上的 448 臺沖床都用工業(yè)機器人傳遞工件 。就日本來說， 1967年，日本豐田織機公司 引進美國的“ Versatran” ,川崎重工公司引進“ Unimate”，并獲得迅速發(fā)展。這些合資合作的開展，將會有效地推動中國機器人工業(yè)的進步，全面促進中國機器人工業(yè)水平的提高，但是它也會和其他外國機 器人公司一樣，沖擊中國機器人市場，影響具有自主開發(fā)能力的中國機器人產業(yè)的形成，也會使國內其他的機器人生產廠家面臨一種嚴峻的挑戰(zhàn)。 2）消化和利用國外機器人技術、資料、樣機和關鍵元器件，為我所用。 （ 3） 臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的負荷，并把它傳遞到預定的位置。在控制器的作用下，它執(zhí)行將工件從一個位置放到另一個位置，以實現自動化，減少人力勞動。 根據對 機器人 的工藝過 程及控制要求分析，機械手的動作過程如圖所示： 以下是機械手的視圖表示： 原點 下降 抓緊 X,Y,Z 方向的運動 放 松 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 14 主視圖 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 15 左視圖 俯視圖 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 16 三視圖 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 17 傳動絲桿的設計 滑動螺旋的特點：①結構簡單，加工方便；②易于實現逆行程自鎖，工作安全可靠；③摩擦阻力大，傳動效率低；④容易磨損，軸向剛度較差。 、熱處理及精度 所有軸的制造材料均為 45 號鋼。因此，滑動螺旋傳動的校核通常包括耐磨性、剛度、穩(wěn)定性及強度等方面。根據力的合成原理，得 / ta n 87 9arF F N??? （ 3）耐磨性校核 因為磨損的速度與螺紋工作表面大小有直接關系，所以為了提高螺旋傳動壽命，必須限制螺紋工作表面壓強，即：22 0 .7 8 5aFP NP mmd hH? ??? 這里，取梯形螺紋螺紋工作高度 2h P mm??。 （ 5）剛度校核 在長度為 1m 的螺紋上，因軸向載荷 aF 和轉矩 T 作用而產生的螺距累計變化量 262 2 424 16( ) 1 0 1 7 . 6 1aF TP md E G d????? ? ? ? 查表 1【 1】 可知， 67[ ] [ ]? ? ??? ，精度等級合格。重復精度被控制在在 20m? 內，完全滿足設計要求。例如既有徑向又有軸向聯合載荷一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球和外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承，如同時還存在軸或殼體變形大及安裝對中性差，可選用推力調心滾子軸承；③軸承工作轉速；④旋轉精度；⑤軸承的剛性；⑥軸向游動。 經綜合考慮，確定采用電力驅動形式，具有手部的上下左右前后三個自由度的運動，級夾子的松放，使整體的結構小型化， 2．機械結構設計研制。 設計開始時，由于缺乏設計經驗，加之對各方面技術標準的不甚了解，我的設計曾一度停滯不前。 古人說，千里之行始于足下，一分耕耘一分收獲，我堅信，付出的努力總會有回報，以后我會做的更好！ 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計 27 致 謝 本次畢業(yè)設計工作是在李老師的耐心指 導和悉心關懷下完成的。在此，也一并對他們的熱心幫助表示感謝！ 參考文獻 ［ 1］王曉莉，機械制圖 北京，科學出版社 20xx ［ 2］邱士安，機電一體化技術 西安，西安電子科技大學出版社 ［ 3］李華，機械制造技術 北京，高等教育出版社 ［ 4］倪兆榮，張?；I，機械工程材料 北京，科學出版社 20xx ［ 5］唐劍兵，機械基礎與結構設計 重慶，重慶大學出版社 ［ 6］鄭向華，唐劍兵，機械基礎與結構 設計課程設計手冊重慶，重慶大學出版社 ［ 7］楊好學，互換性與技術測量 西安，西安電子科技大學出版社 ［ 8］王淑英，電氣控制與 PLC 應用 北京，機械工業(yè)出版社 ［ 9］張繼和等，電機控制與供電基礎 成都，西南交通大學出版社