【正文】 結構設計部分本著經(jīng)濟實用的設計思想，采用典型、簡單的結構形式，主要采用了減速器、梯形同步帶等傳動形式，使得課題設計的機器人具有工作可靠、響應快的特點，具有平穩(wěn)、可靠、精度高、噪音小、傳動扭矩大等優(yōu)點、整個結構成本低，可適用于批量生產(chǎn)。所以，選擇如下直流電機(上海嵐洋電氣)：型號：Z4112/21；額定功率：；額定轉(zhuǎn)速：1540 螺旋傳動設計 選材由于本課題中螺旋傳動屬于比較重要的傳動，要求精度較高，故絲杠選用，滲碳淬火；硬度58～62HRC，取平均硬度60HRC。在空心滑桿內(nèi)，通過管將壓縮空氣傳送到內(nèi)腔，并由此傳到手腕和夾持器的轉(zhuǎn)動機構上。電機需要調(diào)速，調(diào)速后轉(zhuǎn)速為15min，減速比為10。按齒面接觸疲勞強度設計mm確定各個參數(shù)數(shù)值（1）T=10=10(3/75) =378180Nmm（2）初選載荷系數(shù)為=（3）查表取齒寬系數(shù)為=1（4）查表取彈性系數(shù)為ZE=（5）查表取節(jié)點區(qū)域系數(shù)為=（6）根據(jù)齒輪的硬度查表取小齒輪的接觸疲勞強度極限為=1150 MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限為=1120MPa。所以實際體積要小一些，在這里計算體積時帶入一折減系數(shù)。綜合考慮各種電機，這里選用遼寧本溪山城電機廠生產(chǎn)電磁式直流伺服電動機，型號為Z211，額定電壓110/220V，轉(zhuǎn)速1500r/min，重量32kg。小臂總體質(zhì)量的計算[2125]小臂的大體結構為分段空心圓柱，材料為鋁合金體積V=lA =/4＋178。電機通過脹緊套連接空心軸，所以電機輸出軸也要進行適當?shù)募哟旨娱L。用機器人技術和其它高新技術去改造舊企業(yè)，促進機器人技術自身的發(fā)展和應用。2005年，亞洲地區(qū)電子電氣行業(yè)對機器人的需求僅次于汽車及汽車零部件制造業(yè)，其占所有行業(yè)總需求的比例為31%；而在歐洲地區(qū)橡膠及塑料工業(yè)對機器人的需求則遠遠超過電子電氣行業(yè)而排名第二位；美洲地區(qū)由于汽車及汽車零部件制造業(yè)對機器人的需求遙遙領先，所以金屬制品業(yè)(包括機械)、橡膠及塑料工業(yè)以及電子電氣行業(yè)對機器人的需求比例相當，均在7%左右。(2) 每一關節(jié)獨立控制的冗余自由度機器人直角坐標式機器人安放在一個可轉(zhuǎn)動的平臺上，增加了一個轉(zhuǎn)動自由度，成為冗余自由度機器人，這種機器人很適合機床上下料等應用場合。很明顯，工作速度愈高，工作效率愈高。6．控制裝置 控制系統(tǒng)的任務是根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能。驅(qū)動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動，或者把它們結合起來應用的綜合系統(tǒng)；可以直接驅(qū)動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接驅(qū)動。其研究熱點在于研制出有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。核工業(yè)用機器人：國外的研究方向主要集中在機構靈巧、動作準確可靠、響應速度快、重量輕、剛度和強度良好、裝有便于裝卸與維修的高性能伺服機械手以及能半自主和自主移動到任意位置。機器人的發(fā)展非常迅速，下面對幾個重要的研究的方向做簡單的介紹。德沃爾又于1954年獲得可編程機械手專利，這種機械手臂能夠按程序進行工作，同時也可以根據(jù)不同的工作需要以及工作對象編制不同的控制程序，因此在實際工作中具有很好通用性和靈活性。 操作機操作機是機器人完成作業(yè)的實體，它具有和人手臂相似的動作功能。1987年國際標準化組織對機器人進行了定義:“機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機。機器人的特點是能在自動控制下通過編程完成目標操作或移動作業(yè)；機器人的構造和性能體現(xiàn)了人和機器各自的優(yōu)點，特別是體現(xiàn)了人的智能和適應性以及機器的作業(yè)準確性和在各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力。本次設計是對六自由度弧焊機器人的二維設計，該設計是機械設計研究所的一項科研項目。手臂有時包括肘關節(jié)和肩關節(jié)，即手臂與手臂間。手腕的末端裝有機械手。網(wǎng)絡通信功能：日本YASKAWA和德國KUKA公司的最新機器人控制器已實現(xiàn)了與Canbus、Profibus總線及一些網(wǎng)絡的聯(lián)接，使機器人由過去的獨立應用向網(wǎng)絡化應用邁進了一大步，也使機器人由過去的專用設備向標準化設備發(fā)展。建筑機器人：如用于高層建筑的抹灰機器人、預制件安裝機器人、室內(nèi)裝修機器人、地面拋光機器人、用于擦玻璃的機器人等，并已經(jīng)應用于實際生活中。多智能體調(diào)控制技術：這是目前機器人研究領域中的一個嶄新領域。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手爪，也可以是噴漆槍、焊具等作業(yè)工具。盡管各廠商所提供的技術參數(shù)項目是不完全一樣的，機器人的結構、用途等有所不同，且用戶的要求也不同，但是，機器人的主要參數(shù)一般都應有：自由度、重復定位精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力等。通常，承載能力不僅指負載，而且還包括了機器人末端操作器的質(zhì)量。例如，機器人從運動著的傳送帶上送來的零件中抓取零件并送到加工設備上。 應用機器人的優(yōu)點綜上所述，機器人的應用給人類帶來了許多好處，如：(1) 減少勞動力費用；（應用機器人代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應用機械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。同時電機軸要與噴槍夾末端的空心軸通過脹緊套連接在一起，因此電機輸出端的軸要進行適當?shù)募哟旨娱L。 小臂的設計 小臂設計的總體要求手臂桿的質(zhì)量應該盡可能的小，從而減輕支撐它的大臂桿及它的驅(qū)動電機的負擔。當兩桿共線時，兩桿對i軸的轉(zhuǎn)動慣量最大。大齒輪材料ZG35CrMo，調(diào)制處理，硬度190240HBS，精度8級。主要評價的性能指標是功率密度，由于驅(qū)動元件是安裝在腰部回轉(zhuǎn)盤上的，如果驅(qū)動元件過大，就會導致腰部回轉(zhuǎn)盤過大，所以這里要求驅(qū)動元件的功率密度應該盡可能的大些。因為六自由度弧焊機器人的主體部分都安裝在腰部回轉(zhuǎn)盤，所以要求整個結構的穩(wěn)定以及手臂運行過程中的平衡。小臂轉(zhuǎn)速=/2 rad/s，, 傳感器線數(shù)為：ns=2/(i)=2/()=418小臂選用南京中科天文儀器有限公司的增量編碼器YGM610，ns=480。根據(jù)螺紋副的摩擦情況，可分為滑動螺旋、滾動螺旋和靜壓螺旋。傳動時，通過帶輪與帶齒的齒槽相嚙合來傳遞動力。同時，這也是一次完全不同于以往的設計，它需要我們在獨立完成的同時，對過去所學的知識進行完善和總結。 (6－4)選定帶型和節(jié)距 ，節(jié)距小齒輪齒數(shù)根據(jù)帶型H和小帶輪轉(zhuǎn)速，此處取小帶輪節(jié)圓直徑大帶輪齒數(shù)大帶輪節(jié)圓直徑帶速初定軸間距，取帶長及其齒數(shù) (6－5) ，其節(jié)線長，節(jié)線長上的齒數(shù)60。故綜合考慮，選擇滾動螺旋傳動(絲杠轉(zhuǎn)動，螺母移動；2級精度)。最后根據(jù)六自由度弧焊機器人的定位精度，合理選擇了各個關節(jié)的傳感元件?？梢圆唤?jīng)過齒輪等減速機構而直接驅(qū)動負載，并由輸入的控制電壓信號直接調(diào)節(jié)負載的轉(zhuǎn)速。電機需要調(diào)速，調(diào)速后轉(zhuǎn)速為75r/min，減速比為20。大臂的傳動形式與小臂相同，都是由直流伺服電機驅(qū)動齒輪組實現(xiàn)大臂的俯仰運動。主要評價的性能指標是功率密度，由于驅(qū)動元件是安裝在腰部回轉(zhuǎn)盤上的，如果驅(qū)動元件過大，就會導致腰部回轉(zhuǎn)盤過大，所以這里要求驅(qū)動元件的功率密度應該盡可能的大些。設法減小機械間隙引起的運動誤差提高運動的精確性和運動剛度，可采用緩沖和定位裝置，從而提高定位精度。設回轉(zhuǎn)套為200200200的立方體。但是，由于我國工業(yè)基礎比較薄弱，勞動力比較豐富低廉，給機器人的發(fā)展和應用帶來了一定的困難。在工業(yè)生產(chǎn)中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、六自由度弧焊機器人及搬運機器人等機器人已被大量采用。其坐標軸是指機械臂的三個自由度軸，并未包括手腕上的自由度。定位精度是指機器人手部實際到達位置與目標位置之間的差異。機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。仿人和仿生技術：這是機器人技術發(fā)展的最高境界，目前僅在某些方面進行一些基礎研究。向著模塊化、可重構的方向發(fā)展。主要有有纜水下機器人和無纜水下機器人兩大類。近六十年來機器人的發(fā)展史，大致經(jīng)歷了三個重要的階段。 人工智能系統(tǒng)它由兩部分組成，一部分是感覺系統(tǒng)，另一部分為決策－規(guī)劃智能系統(tǒng)。英國和日本機器人協(xié)會也采用了類似的定義?？ㄅ蹇税l(fā)表的科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》中塑造的形象。關鍵詞: 六自由度；弧焊機器人；控制系統(tǒng)vABSTRACTThe robot is the mechanicalelectrical production which is posed of the technique of mechanical、electrical、sensor、control. Coming the 80 age, with the application of the automatic manufacture pipelining、flexible manufacture system and flexible automation, the robot will exert the profound influence on this. A characteristic of the robot is its ability to plete object manipulation or moving task through programming under the autocontrol. The constitution and performance of the robot embody each quality of the man and robot, especially the man’s intelligence and applicability as well as the veracity of the robot’s task and the ability of pleting task under each environment.A joint type robot was designed in this paper．It had six degrees of freedom．The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom．The painting robot’s joints were driven by motors．This scheme introduced some basic information and theory of the robots. It is included that the position of the robot, the group of the robot, and the main capability of technology. It consulted the structure of the mon robot to design the structure and puter control system of six degrees of freedom robot. After demonstrating the