機器人總體設計畢業(yè)設計畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-07-12 05:10 本頁面
【文章內容簡介】 主要用于搬運作 業(yè)。如圖 所示 圖 球坐標機器人 、移動機器人、水下機器人和直角坐標機器人等。按主要功能特征及應用分類為移動機器人、水下機器人、潔凈機器人、直角坐標機器人、焊接機器人、手術機器人和軍用機器人等。 如圖 所示 圖 關節(jié)坐標機器人 機器人設計方案與論證 經(jīng)小組討論，鑒于直角坐標型機器人沒有旋轉運動自由度，不能完成任務書所給要求，關節(jié)型機器人結構要求高，不易于完成結構與傳動設計，且設計成本高于其他兩種機型，故確定選用圓拄直角坐標型機器人作為此次畢業(yè)設計的最終方案。 機器人總體方案設計 7 1. 運動方案設計 該機器人的自由度數(shù)為四，主要分為機身回轉部分，手臂縱向移動，手臂橫向移動，手爪的旋轉這四個部分，每個部分有一個自由度。其中機身回轉部件是靠電機是帶動減速器 等裝置來提供回轉自由度，從而帶動整個機器的運動。機器人的手臂縱向移動是靠電機帶動滾珠絲杠來提供移動的，而機器人橫向移動也是靠電動機帶動滾珠絲杠提供伸縮性能的，手爪是靠汽缸來帶動的。 2. 傳 動系統(tǒng)方案設計 根據(jù)動力和速度參數(shù)，選擇驅動方式，機身回轉是靠帶電機帶動聯(lián)軸器，然后連接減速器，減速器連接小齒輪，小齒輪帶動大齒輪，大齒輪帶動轉盤轉盤帶動機身以上部分的回轉機器人的手臂縱向移動是靠電機驅動，其傳動裝置是帶東滾珠絲杠和一個滑塊來提供移動的，而機器人橫向移動也是靠電動機帶動滾珠絲杠提供伸縮性能的，手爪是靠汽缸 來帶動類似齒輪齒條的來進行抓放，和汽缸來進行旋轉運動。 由用戶導引機器人，一步步按實際任務操作一遍，機器人在引導過程中自動記憶每個動作的位置、姿態(tài)、運動參數(shù)、并自動生成一個連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。一步步完成全部操作，實現(xiàn)示教與再現(xiàn)。如圖 所示 圖 圓柱坐標機器人 8 3 手臂橫向移動部件設計 手臂橫向移動部件設計的設計方案 ，通過齒形帶將動力傳遞到滾珠絲杠機構，通過絲杠副將旋轉運動轉換為直線運動，然后絲杠副與手臂相連，帶動手 臂實現(xiàn)橫向移動。 該機構的驅動元件讓然是電動機。傳動裝置是齒形帶，滾珠絲杠，導向塊和導向柱。 該機構的主要運動原理是：電機通過齒形帶帶動滾珠絲杠，滾珠絲杠通過導向滑塊和導向柱實現(xiàn)導向作用。進而實現(xiàn)手臂的橫向移動。 電機選擇 感應電機特點分類：感應電機就是轉子之間靠電磁的感應，在轉子內感應電流以實現(xiàn)幾點能量轉。感應電機一般用于電動機。 優(yōu)點：結構簡單、制造方便、價格便宜、運動方便 缺點：功率低、調速性能差 根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流 電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。 電動機按結構及工作原理可分為異步電動機和同步電動機。 同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同電動機。 異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。 直流電動機按結構及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機 。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。 電動機按起動與運行方式可分為電容起動式電動機、電容盍式電動機、電容起動運轉式電動機和分相式電動機。 9 電動機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。 驅動用電動機又分為電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包 括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等）用電動機及其它通用小型機械設備（包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機。 控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。 電動機按轉子的結構可分為籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。 電動機按運轉速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。 低速電動機又分為齒輪減速電動機、 電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。 調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無極變速電動機外，還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、 PWM 變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。 齒形帶 參照《機械設計手冊》卷 2，選取齒形帶型號： 420L050GB/13487 （ 1） 設計功率 pd 的計算 pd = pka? pd — 設計功率（ kw） ? — 傳遞的功率（ kw） kA — 載荷修正系數(shù) 其中： ?
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