【正文】 接板主視圖 圖54連接板俯視圖 聯(lián)軸器的選用本設(shè)計中采用兩種不同型號的波紋管聯(lián)軸器：大臂傳動軸與電機(jī)軸之間采用DKN 8/8，手抓部分采用AKD18 1216。 圖51 箱盒主視圖 圖52 箱盒俯視圖 肩部連接板肩部連接板用于連接機(jī)身內(nèi)部出來的軸套并固定和支撐肩部外展軸。 箱盒的設(shè)計機(jī)身內(nèi)部是一個山字形的箱盒，易于安裝零件。厚度取2mm。小臂的外框結(jié)構(gòu)的厚度為12mm，電機(jī)座的后蓋厚度為6mm。蝸桿軸向齒厚sx1：，蝸桿法向齒厚sn1：，蝸桿分度圓齒厚s2：， 蝸桿螺紋長b1≥：，蝸輪齒寬b2≤： ，齒面滑動速度vs：。幾何尺寸計算結(jié)果：實際中心距a：，齒根高系數(shù)ha*:1，齒根高系數(shù)c*:，蝸桿分度圓直徑d1：，蝸桿齒頂圓直徑da1：，蝸桿齒根圓直徑df1：，蝸輪分度圓直徑d2：58mm，蝸輪變位系數(shù)x2：0，法面模數(shù)mn：，蝸輪喉圓直徑da2：62mm， 蝸輪齒根圓直徑df2：，蝸輪齒頂圓弧半徑Ra2：，蝸輪齒根圓弧半徑Rf2：，蝸輪頂圓直徑de2：63mm，蝸桿導(dǎo)程角γ：，軸向齒形角αx：20176。)= 強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 σHlim1=(MPa)　齒輪1抗彎疲勞基本值 σFE1=(MPa)　齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度許用值 [σH]1=(MPa)　齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 [σF]1=(MPa)　　齒輪2接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 σHlim2=(MPa)　齒輪2抗彎疲勞基本值 σFE2=(MPa)　齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度許用值 [σH]2=(MPa)　　齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 [σF]2=(MPa)　接觸強(qiáng)度用安全系數(shù) SHmin=　彎曲強(qiáng)度用安全系數(shù) SFmin=　接觸強(qiáng)度計算應(yīng)力 σH=(MPa)　接觸疲勞強(qiáng)度校核 σH[σH]=不滿足　齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度計算應(yīng)力 σF1=(MPa)　齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度計算應(yīng)力 σF2=(MPa)齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度校核 σF1≤[σF]1=滿足齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核 σF2≤[σF]2=滿足 蝸輪蝸桿的設(shè)計 設(shè)計校核用機(jī)械設(shè)計手冊（軟件版） 中的普通圓柱蝸桿傳動計算設(shè)計程序，設(shè)計結(jié)果輸出如下：蝸桿輸入功率：，蝸桿類型：阿基米德蝸桿(ZA型)，蝸桿轉(zhuǎn)速n1：145r/min， 蝸輪轉(zhuǎn)速n2：10r/min ，使用壽命：8000小時， 理論傳動比：， 蝸桿頭數(shù)z1：2， 蝸輪齒數(shù)z2：29， 實際傳動比i：。)2=　齒輪2螺旋線波度公差 ffβ2=　齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx(177。39。2=0 齒輪2齒向公差 Fβ2=齒輪2切向綜合公差 Fi39。2=　齒輪2一齒徑向綜合公差 fi39。)1=齒輪1齒向公差 Fb1=　齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=　齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=　齒輪1齒厚上偏差 Eup1=齒輪1齒厚下偏差 Edn1=齒輪2齒距累積公差 Fp2=齒輪2齒圈徑向跳動公差 Fr2=齒輪2公法線長度變動公差 Fw2=　齒輪2齒距極限偏差 fpt(177。1=齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb(177。1=　齒輪1徑向綜合公差 Fi39。39。)1=　　齒輪1齒形公差 ff1=　齒輪1一齒切向綜合公差 fi39。 布置與結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)形式ConS=開式，齒輪1布置形式 ConS1=對稱布置，齒輪2布置形式ConS2=對稱布置。 錐齒輪的設(shè)計如圖42大錐齒輪示意圖所示42 大錐齒輪肩關(guān)節(jié)大錐齒輪的參數(shù)如下：表41 肩關(guān)節(jié)大錐齒輪名稱代號計算公式分度圓直徑dd=mz=236=72齒頂高齒根高齒頂圓直徑齒根圓直徑分度圓錐角分度圓齒厚錐距=齒寬b 取12與此相嚙合得小錐齒輪 傳動比為1：2如下圖43小錐齒輪示意圖所示圖43 小錐齒輪 大齒輪的設(shè)計與校核 大齒輪工作示意圖如下圖44大齒輪工作示意圖所示圖44 大齒輪用機(jī)械設(shè)計手冊（軟件版） 中的漸開線圓柱齒輪傳動設(shè)計程序 設(shè)計結(jié)果輸出如下： 設(shè)計參數(shù) 傳遞功率 P=(kW)，傳遞轉(zhuǎn)矩 T=12(N軸的左右端倒角均為145176。為保證軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊推薦。肩關(guān)節(jié)的傳動軸軸端有螺紋孔用于錐齒輪的軸向定位。 初步估算軸的直徑軸受轉(zhuǎn)矩作用時，其強(qiáng)度條件為 (41)寫成設(shè)計公式，軸的直徑為:現(xiàn)確定肩傳動軸的設(shè)計 如下圖41肩關(guān)節(jié)傳動軸示意圖所示圖41 肩關(guān)節(jié)傳動軸 各軸段直徑的確定初估軸徑后，就可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始逐段確定直徑。肩關(guān)節(jié)外展電機(jī)的選擇 選擇REMax 29 石墨電刷電機(jī) 見表34表34 直流電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)功率（W）額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定轉(zhuǎn)矩60247680選擇行星齒輪箱 GP32A 直徑32mm 減數(shù)比為913:1 肘關(guān)節(jié)電動機(jī)的選擇使機(jī)器人小臂從到/：T1=J1== 設(shè)大臂速度為/s，則旋轉(zhuǎn)開始時的轉(zhuǎn)矩可表示如下 (33)式中：——旋轉(zhuǎn)開始的轉(zhuǎn)矩 ——角加速度 使機(jī)器人大臂從到/T1=J1=若考慮繞機(jī)器人手臂的各部分重心軸的轉(zhuǎn)動慣量及摩擦力矩，則旋轉(zhuǎn)開始時的啟動轉(zhuǎn)矩可假定為13N所以繞第一關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動慣量為： (32)J1 =3 + 2 +2 =同理可得小臂及腕部繞第二關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動慣量:=2 +2= 式中：——小臂重心距第二關(guān)節(jié)軸的水平距離 。 電機(jī)的選擇 臂部直流電動機(jī)的選擇設(shè)兩臂及手腕繞各自重心軸的轉(zhuǎn)動慣量分別為JGJGJG3，根據(jù)平行軸定理可得繞第一關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動慣量為: (31),前面已經(jīng)說明，分別為3kg、2kg、2kg。 迎賓服務(wù)機(jī)器人的驅(qū)動方式電動機(jī)驅(qū)動是利用各種類型的電動機(jī)經(jīng)過機(jī)械傳動驅(qū)動機(jī)器人操作機(jī)以獲得各種運動。/s轉(zhuǎn)腕 θ4360186。/s肘關(guān)節(jié)俯仰 θ3270186。肩關(guān)節(jié)俯仰 θ2250186。為了使機(jī)器人的手臂轉(zhuǎn)動，所需要的最大轉(zhuǎn)矩是當(dāng)手臂呈水平狀態(tài)，設(shè)各部分的尺寸如圖32關(guān)節(jié)位置示意圖所示。分別是： 肩部向前抬手臂、肩部側(cè)向抬手臂、肘部彎曲、腕部轉(zhuǎn)動。圖23 迎賓機(jī)器人 運動手臂的三維設(shè)計模型手臂的設(shè)計完全是按照人體的比例進(jìn)行設(shè)計，是主要的運動部位，要有多個運動自由度。通過機(jī)械手臂和機(jī)械手爪的一系列配合動作可以對家庭等服務(wù)環(huán)境中的多種物品通過相應(yīng)的操作方式完成抓取、傳遞和操控等動作。[2] 參考方案本設(shè)計主要運動部分在手臂，本實用新型涉及一種適用于服務(wù)場所的塔式機(jī)器人手臂和手爪，包括手臂和手爪，手臂和手爪相連接，手臂由前臂、后臂、肩部和腰部組成，前臂、后臂、肩部依次連接，腰部上端穿過肩部并與其連接。4)強(qiáng)壯性：機(jī)器人的手臂都是由各個關(guān)節(jié)鏈接起來的，對剛性的要求比較高。機(jī)械上盡可能采用模塊化設(shè)計方法，減少零部件種類，提高通用性，便于安裝拆卸，同時也可以提高可靠性和經(jīng)濟(jì)性?；谝陨系目紤]，我們有下面幾條設(shè)計原則：1)經(jīng)濟(jì)性：在滿足功能的前提下盡可能采用簡單的方案，使用常見的、供應(yīng)豐富的材料和元器件，以降低生產(chǎn)成本：2)可靠性：機(jī)器人的使用環(huán)境比較惡劣，有電機(jī)啟制動火花對無線通訊及控制系統(tǒng)的干擾，有可能遇到的碰撞以及關(guān)節(jié)被卡住造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)等各種情況，對機(jī)器人控制系統(tǒng)提出了一定的要求。2)給機(jī)器人手臂加上視覺、觸覺、溫度、避障等各類傳感器，使機(jī)器人具備一定的環(huán)境適應(yīng)能力和各種特定的能力。特殊機(jī)器人越來越收到重視, 市場份額將逐步增長。 結(jié)論機(jī)器人的時代已經(jīng)來臨， 隨著社會的發(fā)展, 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步, 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展速度越來越快, 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也將逐步進(jìn)入我們生活的每一個角落。采用伺服電機(jī)作為動力源．并以脈寬調(diào)制信號(PWM)控制電機(jī)的動作，可使控制更為平穩(wěn)。機(jī)器人即可適應(yīng)不同的環(huán)境，使用方便。在這三大要素的基礎(chǔ)上，智能機(jī)器人通過感知輔助產(chǎn)生決策，并將決策付諸行動，在復(fù)雜的環(huán)境下自主的完成任務(wù)，形成各種智能行動。決策要求機(jī)器人具有能夠依據(jù)某種條件、狀態(tài)、約束的限制自主目標(biāo)，規(guī)劃實現(xiàn)目標(biāo)的具體方案、步驟的能力。一個智能機(jī)器人應(yīng)該具備三大要素：感知、決策、行動。如果能對其運動進(jìn)行更加精確的控制，還能將其應(yīng)用到化工及核工業(yè)的價道以及人體器官中進(jìn)行移動和作業(yè) 迎賓機(jī)器人的設(shè)計原理迎賓機(jī)器人由機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩大部分組成。人機(jī)合作:通過建立相應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)來實現(xiàn)生產(chǎn)線上全部機(jī)器人的相互協(xié)調(diào)、群智和多機(jī)協(xié)作能力，并通過開發(fā)能夠理解人類思想的“同事機(jī)器人”來實現(xiàn)人們對機(jī)器人的直接控制 自我修復(fù):由于機(jī)器人的工作環(huán)境大多存在著許多不可預(yù)見的不穩(wěn)定囚素，因此想要實現(xiàn)其智能化，首先就是要確保機(jī)器人的安全可靠，需要其具有對外界各種情況的應(yīng)變能力以及對自身軟件的智能升級和智能診斷、修復(fù)微型化:隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人必然會向著微型化方向發(fā)展，毫米級、甚至是納米級的機(jī)器人將會泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、微加工、海洋和宇宙開發(fā)等領(lǐng)域。需要研究的內(nèi)容主要包括傳感驅(qū)動一體化技術(shù)以及信息的采集與融合技術(shù) 智能化控制:隨著集成化、系統(tǒng)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)以及基于PC的開放式控制系統(tǒng)將在對車間級機(jī)器人的控制中獲得更多的應(yīng)用，這種趨勢在國內(nèi)外舉辦的各類機(jī)器人展會和對抗賽中己經(jīng)有了明顯的體現(xiàn) 智能化移動:為了滿足極限作業(yè)、多作業(yè)對象、大作業(yè)對象以及長距離搬運作業(yè)對于飛機(jī)器人的需求，世界各國都在積極開展對機(jī)器人智能化移動(如自動飛行、跳躍、爬行、行走、滾動和滑動)的研究。服務(wù)機(jī)器人主要指那此在能夠代替人們完成一定工作，或提供社會及家庭服務(wù)的機(jī)器人。中國由于飛各種原因的影響，對于工業(yè)機(jī)器人的研究起步較晚，雖然己經(jīng)研制出一系列的工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)，但只獲得了小規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，尖端領(lǐng)域的機(jī)器人仍以進(jìn)口為主。工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于飛工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)最為成熟的一類機(jī)器人，據(jù)不完全統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)裝備生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人己經(jīng)超過了120萬臺。 關(guān)鍵字：迎賓機(jī)器人 控制系統(tǒng) 機(jī)械結(jié)構(gòu)  Abstract Service robot system is the same set of mechanical engineering, electronics technology, puter technology, sensor technology, intelligent control technology and other technology system, using robots, robots with high technical content, the user has a use value in the service sector. First, starti