焊接機(jī)器人設(shè)計畢業(yè)論文(初稿)(編輯修改稿)
2025-07-10 08:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進(jìn)行二次開發(fā)。但這樣導(dǎo)致了機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，使得投入成本大大提高，所以在設(shè)計前一定要明確弧焊機(jī)器人的用途，在能達(dá)到技術(shù)要求的情況下盡可能減小冗余自由度，減少不必要的浪費。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有人提出 6 自由度機(jī)器人設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面： （ 1） 機(jī)器人機(jī)構(gòu)技術(shù)； （ 2） 機(jī)器人控制技術(shù)； （ 3） 數(shù)字伺服驅(qū)動技術(shù)； （ 4） 多傳感器系統(tǒng)技術(shù)； （ 5） 機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)； （ 6） 機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)； （ 7） 機(jī)器人靈巧化和智能 化發(fā)展。 弧焊機(jī)器人 設(shè)計開發(fā)時主要考慮機(jī)器人的合理性 ,實用性 ,可靠性 ,先進(jìn)性 ,經(jīng)濟(jì)性等因素 ,使機(jī)器人應(yīng)用達(dá)到更高水平。 機(jī)器人方案確定：所確定機(jī)器人方案的運動學(xué)分析和基于示教的軌跡規(guī)劃。 首先 ,分析了弧焊機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點 ,并根據(jù)工作空間要求、作業(yè)特點 ,確定了一種 5 自由度懸掛式構(gòu)形。 其次 ,按照焊接工藝的要求 ,確定了機(jī)器人的性能參數(shù)并進(jìn)行了樣機(jī)設(shè)計。 再次 ,通過齊次坐標(biāo)變換矩陣 ,建立了所選方案的運動學(xué)方程式 ,給出了運動學(xué)正逆解和雅可比矩陣。 第四 ,使用 ADAMS 軟件 ,建立了機(jī)器人的虛擬樣機(jī)并進(jìn)行了運動學(xué)仿真。 第五 ,提出了一種可行的機(jī)器人示教方案 ,并進(jìn)行了相關(guān)實驗。 第六 ,針對作業(yè)對象 ,提出了由示教點獲得工具路徑的方法。 第七 ,考察了機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法 ,按照作業(yè)要求 ,基于示教所得軌跡 ,進(jìn)行了機(jī)器人軌跡規(guī)劃并對規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行了仿真。 這七個步驟很好的詮釋了機(jī)器人設(shè)計方案是如何一步步確定的確定。 利用 計算多自由度串聯(lián)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)型機(jī)器人最大工作空間的曲面包絡(luò)疊加計算方法 ,該方法將多自由度機(jī)器人分為幾個少自由度部分 ,選取各部分的工作參考點并用曲面包絡(luò)法計算 各參考點的邊界曲面 ,然后 ,將各部分的邊界曲面相互疊加以獲得最終完整工作空間 。 該方法可有效計算機(jī)器人工作空間 ,建立其三維模型 ,方法簡單、直觀。 本次畢業(yè)設(shè)計主要完成 6 自由度弧焊機(jī)器人的基座及其大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 研究的主要內(nèi)容，解決的主要問題 焊接機(jī)器人占了全球工業(yè)機(jī)器人總量的 40%，對其焊接精度和焊接速度的要求越來越高，一般工人已經(jīng)很難達(dá)到這種要求；除此之外，焊接時會產(chǎn)生火花及煙霧，會對人體產(chǎn)生傷害。對其研究的主要意義有以下幾點： （ 1） 穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證產(chǎn)品的均一性； （ 2） 改善工人的工作條件； （ 3） 提高生產(chǎn)效 率。 本論文所研究的是 6 自由度弧焊機(jī)器人，主要解決弧焊機(jī)器人的基座及其大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要需要解決以下幾個問題： （ 1）搞清弧焊機(jī)器人的工作原理，及各個部件互相關(guān)系； （ 2）對大臂和基座的工作原理進(jìn)行研究，明確其傳動關(guān)系； （ 3）明確各部件的裝配關(guān)系，畫出裝配圖和主要零件圖； （ 4）明確各部件的技術(shù)要求，合理選擇材料和配合關(guān)系。 六自由度弧焊機(jī)器人總體設(shè)計方案 六自由度焊接機(jī)器人運動簡圖 要設(shè)計機(jī)器人，首先我們必須了解其運動原理，其運動原理如圖 1 所示 圖 1：運動原理圖 我此次設(shè)計的主要是第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)，也就是基座和大臂部分。 基座的設(shè)計 在焊接機(jī)器人中，基座是一個關(guān)鍵部件。它固定在工作臺上，又承載著機(jī)器人所有重量，同時所有控制線和電路線都經(jīng)過底座布置到機(jī) 器人其他部件?；饕蛇@幾部分組成：底座、減速器、轉(zhuǎn)座、伺服電機(jī)等。 首先設(shè)計的是機(jī)器人的“腳”也就是底座。下面是底座的三維圖。如圖 2 所示： 圖 2：底座三維圖 底座各部分尺寸如圖 3 所示。 圖 3：底座三視圖 由于底座要支撐起整個機(jī)器
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