【正文】 ................11 電機(jī)選型 ......................................................13第三章 機(jī)械部分設(shè)計(jì) ..................................................18 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ......................................................18 機(jī)器人手腕設(shè)計(jì) .............................................18 機(jī)器人前臂設(shè)計(jì) .............................................20 機(jī)器人后臂設(shè)計(jì) .............................................22 機(jī)器人立柱設(shè)計(jì) .............................................24 機(jī)器人底座設(shè)計(jì) .............................................27 第四章 機(jī)器人裝配及運(yùn)動(dòng)仿真 ..........................................29 機(jī)器人裝配 ....................................................29 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真 ................................................42第五章 市場(chǎng)前景 ......................................................44 市場(chǎng)分析 ......................................................44第六章 總結(jié)與展望 ....................................................45 總結(jié) ..........................................................45 展望 ..........................................................45致 謝 ................................................................46參考文獻(xiàn) .............................................................47VI五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真第一章 緒 論 選題背景工業(yè)機(jī)器人是一種集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。 robotkey parts of the 3D modeling and engineering drawing。 國(guó)內(nèi)外研究綜述隨著工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的深度和廣度， 以及機(jī)器人智能水平的提高，工業(yè)機(jī)器人已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。2五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真其次是我國(guó)的勞動(dòng)力成本的變化。已完成的典型系統(tǒng)，如美國(guó)ORML基于機(jī)器人的放射性儲(chǔ)罐清理系統(tǒng)、反應(yīng)堆用雙臂操作器，加拿來(lái)大研制成功的輻射監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，德國(guó)的C7靈巧手等。 研究現(xiàn)狀2009年汽車行業(yè)大量投資，尤其是亞洲，增加了機(jī)器人的裝備量。這與食品及飲料行業(yè)的投資增加有關(guān)，其主要客戶也在該應(yīng)用領(lǐng)域，質(zhì)量和衛(wèi)生方面要求的提高推動(dòng)了該行業(yè)的自動(dòng)化。5。因此，中國(guó)的大部分機(jī)器人是從日本、歐洲及北美進(jìn)口的，其中大約70%的機(jī)器人來(lái)自日本。平移型應(yīng)用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但平移型手指夾持圓形零件時(shí)，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等)與驅(qū)動(dòng)源(如液壓、氣壓或電機(jī)等)相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)［19］。傳動(dòng)型式有開(kāi)口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等，分別適應(yīng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不同相對(duì)位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。氣動(dòng)輔件包括：凈化空氣用的分水濾氣器，改善空氣潤(rùn)滑性能的油霧器，消除噪聲的消聲器，管子聯(lián)接件等。2. 交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。=27+486=513kg所以選松下MSMA系列（小慣量）50w型電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。cm178。21五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 機(jī)器人后臂設(shè)計(jì)、。 裝配卡軸32五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真將裝配好的機(jī)器人立柱整體零件保存，打開(kāi)機(jī)器人手腕機(jī)構(gòu)的零件圖。如圖 裝配傳送帶40五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真?zhèn)魉蛶аb配完成后，將機(jī)器人前臂和后臂的端蓋裝配上。另外，采用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)節(jié)拍，生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。適合用于小型加工臺(tái)和小規(guī)模小批量零件的生產(chǎn)加工工作?！熬盼濉逼陂g（1996 年至2000 年）中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的需求量就以每年30％以上的速度增長(zhǎng)。 裝配帶輪38五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真帶輪裝配完成后調(diào)取機(jī)器人前臂。 裝配電機(jī)30五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真安裝完電機(jī)后安裝機(jī)器人立柱后端蓋。19五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 機(jī)器人前臂設(shè)計(jì)、。根據(jù)減速比選擇能配合松下MSMA系列的ECT行星減速機(jī)PB系列PB40減速機(jī)減速器的減速比為100。cm178。（2）電機(jī) 2（電機(jī)2為控制機(jī)器人手腕旋轉(zhuǎn)的電機(jī)）及減速器選型，尺寸圖M=6kgD=6cmn=60r/min電機(jī)軸與控制軸的距離d=9cmI=Ic+md178。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。氣壓傳動(dòng)由氣源、氣動(dòng)執(zhí)行元件、氣動(dòng)控制閥和氣動(dòng)輔件組成。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。此外，根據(jù)特殊需要，手部還有勺式(如澆鑄機(jī)械手的澆包部分)、托式(如冷齒輪機(jī)床上下料機(jī)械手的手部)等型式。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手部。即工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用向大、異、薄、軟、窄、厚等難加工領(lǐng)域深化擴(kuò)展。食品及飲料行業(yè)占3%，制藥及化妝品行業(yè)占1%左右。這與2008年橡膠和塑料行業(yè)日益惡化的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)有關(guān)。其特點(diǎn)是采用自主控制方式，能完成偵察、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上具有看、嗅和角摸能力，能夠 自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，并且具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。目前美、俄、加拿大等國(guó)已研制出各種空間機(jī)器人。2000 年開(kāi)始，受國(guó)家宏觀調(diào)控及居民消費(fèi)水平提高的影響，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)歷史性的高速增長(zhǎng)期［9］。在機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)及控制過(guò)程中, 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)軌跡及作業(yè)空間是關(guān)鍵的參數(shù), 目前求解的方法主要有解析法、圖解法、數(shù)值法等。本設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人采用交流伺服電機(jī)及帶傳動(dòng)的工作方式，機(jī)器人傳動(dòng)環(huán)節(jié)減少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了系統(tǒng)的精度，減少維護(hù)工作量，同時(shí)也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。所以目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)還處在一個(gè)機(jī)器人消費(fèi)型的國(guó)家。隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展， 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。持續(xù)的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，尤其是對(duì)外出口以及國(guó)內(nèi)外資企業(yè)對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)格要求， 逼迫產(chǎn)業(yè)界開(kāi)始重視工業(yè)機(jī)器人在提高生產(chǎn)效率同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量中所起的巨大作用。美國(guó)已開(kāi)展臨場(chǎng)感外科（telepresence surgery）的研究，用于戰(zhàn)場(chǎng)模擬、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)等。2009年，弧焊是最重要的應(yīng)用，占工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)總份額的37%，2009年約為2000臺(tái)，增加了12%。裝配機(jī)器人增長(zhǎng)了13%，增至124臺(tái)。實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，建立若干機(jī)器人技術(shù)工程研究開(kāi)發(fā)中心，提高技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與自主創(chuàng)新能力，形成我國(guó)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)源頭。手腕是帶動(dòng)手抓和連接前臂的機(jī)構(gòu)，所以控制手腕的電機(jī)和帶輪等部件要安裝在手腕內(nèi)。傳力機(jī)構(gòu)型式較多，常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈8五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真簧式和重力式等。兩回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合（即空間曲面運(yùn)動(dòng)）。編織帶撓性好，但易松弛。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。/8=5100/8=所以選松下MSMA系列（小慣量）50w型電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。=1036/8+1010178。根據(jù)減速比選擇能配合松下MSMA系列的ECT行星減速機(jī)PB系列PB60減速機(jī)減速器的減速比為111。24五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真、25五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真、。 底座與立柱的裝配裝配完成后，打開(kāi)機(jī)器人后臂零件圖進(jìn)行下一步裝配。 添加關(guān)節(jié)電機(jī)42五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 電機(jī)設(shè)置43五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真第五章 市場(chǎng)前景 市場(chǎng)分析近幾年來(lái)，機(jī)器人及機(jī)械手的開(kāi)發(fā)研制取得了顯著的進(jìn)展，并朝著商用化的道路迅速邁進(jìn)。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)