工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計-展示頁
2025-02-16 11:38本頁面
【正文】 式 :圓柱座標(biāo) 最大工作半徑 :1800mm 最小工作半徑 :1350mm 手臂最大中心高 :1012mm 手臂運動參數(shù) 伸縮行程： 450mm 伸縮速度： 250mm/s 升降行程： 150mm 升降速度： 60mm/s 回轉(zhuǎn)范圍 : 度180~0 回轉(zhuǎn)速度： 70/s 手腕運動參數(shù) 回轉(zhuǎn)范圍 : 度180~0 回轉(zhuǎn)速度： 90/s 8. 手臂握力：由 N=*G定 這里取 f= G= N=*G= 即手指握力為 7 四 機械手手部的設(shè)計計算 手部設(shè)計基本要求 （ 1） 應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動力。采用液壓機構(gòu)驅(qū)動機械手 ,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便，驅(qū)動力大等優(yōu)點。 驅(qū)動機構(gòu)的選擇 驅(qū)動機構(gòu)是工業(yè)機械手的重要組成部分 , 工業(yè)機械手的性能價格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。 （ 2） 腕部，采用一個回轉(zhuǎn)液壓缸實現(xiàn)手部回轉(zhuǎn) 0180 （ 3）臂部，采用直線缸來實現(xiàn)手臂平動 。 機械手的主要部件及運動 在圓柱坐在圓柱坐標(biāo)式機械手的基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，為了滿足設(shè)計要求，本設(shè)計關(guān)于機械手具有 4個自由度既：手部回轉(zhuǎn)；手臂伸縮；手臂回轉(zhuǎn)；手臂升降 5個主要運動。 (4)多關(guān)節(jié)型機機械手。(2)圓柱坐標(biāo)型機械手 。在本章中對機械手的座標(biāo)形式、自由度、驅(qū)動機構(gòu)等進行了確定。 (6)當(dāng)代遙控機器人系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機器人的人機交互控制， 即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。 (4)機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進行環(huán)境建模及決策控制多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。 (3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化 。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化 :由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機 。 (1)工業(yè)機器人性能不斷提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修 )，而單機價格不斷下降，平均單機價格從 91年的 萬美元降至 97 年的 萬美元。大多數(shù)用插銷板進行點位控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計算機控制，采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。采用液壓機構(gòu)驅(qū)動機械手 ,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便。 執(zhí)行機構(gòu) （ 1）手部 （ 2） 腕部（ 3）臂部 （ 4）機身 驅(qū)動機構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)是工業(yè)機械手的重要組成部分。 。準(zhǔn)備把故障前平均時間（注：故障前平均時間是指一臺設(shè)備可靠性的一種量度。 美國還十分注意提高機械手的可靠性，改進結(jié)構(gòu)，降低成本。不少球坐標(biāo)式通用機械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。商名為 Unimate(即萬能自動 )。他的結(jié)構(gòu)是：機體上安裝一回轉(zhuǎn)長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。 機械手首先是從美國開始研制的。由于通用機械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強，所以它在 不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。 機械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強。 關(guān)鍵詞 ： 機器人 ，結(jié)構(gòu)設(shè)計，機器臂 Industrial Robot Structure Design ABSTRACT Robot is a robot of plane and joint posed of three degrees of freedom. Its mostly function is used to plete transition and motion of exact apparatuses and objects. Because of its small volume and simple drive principle, it is widely used in the field of electronic and electric industry, homeused electricware industry and exact mechanism. The whole system is posed of manipulator hand, manipulator arm, joints and stepper motor driving system. By stepper motor’s driving of each degree of freedom, it pletes location change of manipulator hand and manipulator arm. The idiographic designing content is designing of inphase toothshape strap, designing of silkbar nut, designing of shell and axis and the choice of stepper motors. On the base of checking its structure intensity, while it satisfied, we optimize designing of the structure of Robots. Key Words: Robots, Structure Design, Manipulator Arm. 3 一、 緒論 前言 工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學(xué)科 ——機械手工程。具體設(shè)計內(nèi)容為：同步齒形帶傳動設(shè)計，絲杠螺母設(shè)計，各輸出軸和殼體的設(shè)計 ,步進電機的選擇等。整個系統(tǒng)由機器手，機器臂，關(guān)節(jié)，步進電機驅(qū)動系統(tǒng)等組成。 1 河南工程學(xué)院 《 機器人技術(shù)基礎(chǔ) 》 考查課 專業(yè)論文 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué)生姓名： 肖慧慧 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機制 1321 專業(yè)課程： 機器人技術(shù)基礎(chǔ) 任課教師： 李坤全 2021 年 12 月 25 日 2 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要 機器人是一種由三個自由度組成的平面關(guān)節(jié)型機器人，它的主要作用是可以完成精密儀器和物體的搬運和移動。由于體積小，傳動原理簡單，被廣泛運用于電子 電氣業(yè)，家用電器業(yè)，精密機械業(yè)等領(lǐng)域。通過各自由度步進電機的驅(qū)動，完成機器手，機器臂的位置變化。在校核滿足其結(jié)構(gòu)強度的基礎(chǔ)上，我們對機器人的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。機械手涉及到力學(xué)、機械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。 現(xiàn)代工業(yè)機械手起源于 20世紀(jì) 50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化產(chǎn)品。 1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。 1962年，美國機械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。運動系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用液壓驅(qū)動；控制 系統(tǒng)用磁鼓最存儲裝置。同年該公司和普魯曼公司
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