【導(dǎo)讀】備，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)域也在不斷擴(kuò)大?？焖俚陌l(fā)展的工業(yè)水平不相適應(yīng)。軟件環(huán)境下,建立了機(jī)械手臂的三維實體建模、虛擬裝配、動態(tài)模擬和干涉檢查,本設(shè)計的工業(yè)機(jī)器人采用交流伺服電機(jī)及帶傳動的工作。時也簡化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。

　　

【正文】 圖 裝配電機(jī) 4 37 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 電機(jī) 4裝配完成后進(jìn)行 對控制機(jī)器人前臂、后臂控制的帶輪調(diào)取。如圖 圖 調(diào)取帶輪 進(jìn)行帶輪的裝配。如圖 圖 裝配帶輪 38 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 帶輪裝配完成后調(diào)取機(jī)器人前臂。如圖 圖 調(diào)取零件 進(jìn)行機(jī)器人前臂的裝配和控制機(jī)器人手腕的電機(jī)的裝配以及控制機(jī)器人前臂 的帶輪的裝配。如圖 圖 裝配電機(jī)和帶輪 39 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 對已經(jīng)裝配好的機(jī)器人手腕部分進(jìn)行裝配。如圖 圖 裝配機(jī)器人手腕 整體結(jié)構(gòu)安裝完成后，對機(jī)器人前臂和后臂上的帶輪進(jìn)行傳送帶安裝。如圖 圖 裝配傳送帶 40 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動 仿真 傳送帶裝配完成后，將機(jī)器人前臂和后臂的端蓋裝配上。如圖 圖 裝配端蓋 進(jìn)行機(jī)器人夾持部分的裝配。如圖 圖 裝配夾持部件 41 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 經(jīng)過以上對機(jī)器人各個部分的裝配，整個機(jī)器人的結(jié)構(gòu)就裝配完成了。接下來 就是對機(jī)器人運動仿真部分的工作了。 通過軟件所提供的功能，添加運動機(jī)構(gòu)， 在所需要的運動關(guān)節(jié)上添加電機(jī)，如 圖 ；在右側(cè)設(shè)置電機(jī)變量，如圖 電機(jī)設(shè)置；電機(jī)的轉(zhuǎn)動時 間由下面的設(shè)置時間進(jìn)度條設(shè)置，如圖 ；設(shè)計成功后電機(jī)運動 仿真的按鈕 ，機(jī)器人通過開始設(shè)置的限制角度進(jìn)行運動，運動動畫根據(jù) 分布設(shè)置進(jìn)行運動，最終完成仿真運動。 圖 添加關(guān)節(jié)電機(jī) 42 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 電機(jī)設(shè)置 43 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 第五章 市場前景 市場分析 近幾年來，機(jī)器人及機(jī)械手的開發(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)。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟（ IFR）的市場調(diào)查資料顯示，去年全球機(jī)器人的 銷售規(guī)模為 萬臺，到 20xx 年，銷量規(guī)模將 上升到 16 萬臺，以年均 25％的速 度遞增。 隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展、工業(yè)自動化水平的提升，中國機(jī)器人市場潛力日益 增大，到 20xx 年，中國機(jī)器人市場容量將達(dá)十幾萬臺（套）。汽車制造、工程機(jī)械 及電機(jī)、電子等行業(yè)的企業(yè)是中國今后對機(jī)器人需求最大的部門，其中所需機(jī)器人 的品種以點焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運、沖壓等為主。另外，在工業(yè)機(jī)器人的需 求上，中國將同國際市場需求趨勢基本一致，即以機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng)取代單臺機(jī) 器人。 據(jù)悉，中國目前工業(yè)機(jī)器人擁有量約為 3500 臺，其中國產(chǎn)的占五分之一，其 余則是從日本、美國、瑞典、俄羅斯等 40 多個國家引進(jìn)的?；谶@種原因，中國 對機(jī)器人的市場需求越來越大。 “九五 ”期間（ 1996 年至 20xx 年）中國工業(yè)機(jī)器 人的需求量就以每年 30％以上的速度增長。 中國加入世貿(mào)組織后，客觀上也迫使國內(nèi)企業(yè)加快技術(shù)發(fā)展步伐，以提高企業(yè) 自動化水平，增強(qiáng)國際競爭力。專家預(yù)測，中國機(jī)器人 20xx 年擁有量將增至 7600 臺，到 20xx 年擁有量將達(dá)到 17300 臺，其市場容量將更大。使用機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu) 夾持焊槍，并采用自動控制系統(tǒng)，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，次品減少，產(chǎn)品一致性 好，并且可以改善工作條件和環(huán)境，將工人從原來的繁重體力勞動中、惡劣的工作 環(huán) 境中解脫出來。另外，采用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)節(jié)拍，生產(chǎn)運轉(zhuǎn)時間增加。由于 機(jī)器人運動速度快，可以大大提高空程運行速度，減少空程時間，使生產(chǎn)節(jié)拍得以 提高，所以工業(yè)用機(jī)械手的市場應(yīng)用前景非常光明。 現(xiàn)代企業(yè)越來越注重安全高效生產(chǎn)，尤其在 “以人為本 ”的今天，機(jī)械人的應(yīng) 用也將受到越來越多企業(yè)的關(guān)注和接受，我們相信，我們的機(jī)械人產(chǎn)品具有廣闊的 市場前景和良好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。 44 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 第六章 總結(jié)與展望 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。自從 20 世紀(jì) 60 年代初人類創(chuàng)造了第一臺工業(yè)機(jī)器 人以后，工業(yè)機(jī)器人就顯示出它極大的生命力，在短短 50 年的時間中，工業(yè)機(jī)器 人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。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)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造 業(yè)等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中，弧焊機(jī)器人、點焊機(jī)器人、分配機(jī)器人、裝配機(jī)器人、 噴漆機(jī)器人及搬運機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人都已被大量采用。其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò) 化和智能化的程度越來 越高，功能也越來越強(qiáng)，正在向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā) 展。本文利用 solidworks軟件對五軸機(jī)器人進(jìn)行了三維建模，并對機(jī)器人的裝配和 模擬運動進(jìn)行了仿真研究。主要完成了以下幾個任務(wù)： （ 1）五軸機(jī)器人的外形設(shè)計 （ 2）五軸機(jī)器人關(guān)節(jié)臂的設(shè)計 （ 3）電機(jī)選型及運動仿真 在機(jī)器人的研究過程中實驗和仿真是了解它的有效途徑。本文通過五軸機(jī)器人 的理論研究，將機(jī)器人的運動過程表現(xiàn)出來，研究人員能直觀的了解機(jī)器人的功能， 為實際檢測工作提供了理論基礎(chǔ)。 本設(shè)計中五軸機(jī)器人的設(shè)計有優(yōu)點也有缺點，優(yōu)點 是本設(shè)計的結(jié)構(gòu)、傳動、裝 配簡單，成本較低。適合用于小型加工臺和小規(guī)模小批量零件的生產(chǎn)加工工作。今 后進(jìn)一步的研究方向主要在提高精度方面，其研究空間也是很大的，例如，在傳動 方面， ,可以選擇精度更高的滾珠絲杠傳動，在電機(jī)控制方面選用 plc控制系統(tǒng)，使 機(jī)械動作精度更高。在手抓方面可以改用吸附式手抓，吸附式手抓是靠吸附力 (如 吸盤內(nèi)形成負(fù)壓或產(chǎn)生電磁力 )吸附物件，對于輕小片狀零件、光滑薄板材料、導(dǎo) 磁性的零件和帶孔的盤類零件都有著很好的抓舉能力，對機(jī)器人的抓舉工作有更好 的幫助。 45 五軸機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真 參考文獻(xiàn) ［ 1］潘麗霞 .論工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用 [J].山西科技 ,20xx,25(3):2223. ［ 2］畢勝 .國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 [J].機(jī)械工程師， 20xx， (7):57. ［ 3］姚志良 .我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的幾點思考 [J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用， 20xx,(3):2829. ［ 4］金茂菁，曲忠萍，張桂華 .世紀(jì)之交國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 [J].國內(nèi)外機(jī)電一體 化技術(shù)， 20xx,4(2):1215. ［ 5］中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展訪談 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A SM E Journal of App lied Mechanics, 1995, 22: 215~ 221 48畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。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歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確