【正文】 ints driven by AC motor, the robot arm dedicated reducer drive, while B, T wrist joint is also used in synchronous belt drive. Required by calculating the joint motor power and torque, reduction ratio reducer, belt requirements and selection。 本課題研究具有廣泛的實(shí)際意義和應(yīng)用前景。 本論 文首先根據(jù)機(jī)器人 持重 3kg 、工作范 圍1434mm 、本體 重量150 kg ，確立機(jī)器人為 S 腰部回轉(zhuǎn)、L 小臂擺動(dòng)、E 大臂回轉(zhuǎn)、U 臂部俯仰、R 腕部扭轉(zhuǎn)、B腕部俯仰、T 腕部回轉(zhuǎn)的 7 自由度關(guān)節(jié)型弧焊機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)；分析機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角速度、加速度等技術(shù)指標(biāo)下的工作狀況，確定 7 個(gè)關(guān)節(jié)都采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)器人手臂專用減速器傳動(dòng)，同時(shí) B、T 腕部關(guān)節(jié)還用到同步帶傳動(dòng)。原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 194535455 7 自由度工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 7自由度工業(yè)機(jī)器人以工作范圍大、動(dòng)作靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、能抓取靠近機(jī)座的物體等特點(diǎn)備受設(shè)計(jì)者和使用者的青睞。由于有一個(gè)冗余自由度，很容易在確保最佳焊接姿勢(shì)的同時(shí)，避免工件以及夾具對(duì)機(jī)器人工作臂的干擾。通過計(jì)算各關(guān)節(jié)所需電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩、減速器的減速比、同步帶的要求并選型；用 UG 畫出機(jī)器人的各關(guān)節(jié)三維仿真模型，并裝配成型。設(shè)計(jì)的 7 自由度工業(yè)機(jī)器人為后續(xù)的機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)控制提供了參考依據(jù)，并可以做進(jìn)一步的研發(fā)。 robot with UG draw threedimensional simulation model of each joint, and assembly molding. This research has extensive practical significance and application prospect. 7 dof industrial robots designed for the followup dynamics analysis and motion control and provide a reference, and can do further research and development. Key words: 7 dof, industrial robot, mechanical structure II7 自由度工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract..............................................................................................................................II 目錄 ................................................................................................................................. III 第一章 緒論 ................................................................................................................... 1 課題背景 ............................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展概況 ......................................................................... 2 國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀..................................................................................2 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)..............................................................................................4 課題來源 ............................................................................................................. 5 主要研究?jī)?nèi)容 ..................................................................................................... 6 第二章 7 自由度工業(yè)機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................................7 機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn) ..................................................................................... 7 與機(jī)器人有關(guān)的概念 ......................................................................................... 7 機(jī)器人的基本技術(shù)要求 ..................................................................................... 9 機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)型式 ....................................................................................... 10 機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案的分析 ................................................................................... 12 7 自由度工業(yè)機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................................12 7 自由度工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................................15 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式的選擇 ............................................................................... 19 7 自由度機(jī)器人的控制系統(tǒng) ............................................................................. 20 7 自由度工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件部分..................................................................20 7 自由度工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件部分..................................................................21 本章小結(jié) ........................................................................................................... 21 第三章 7 自由度工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................22 引言 ................................................................................................................... 22 減速器類型選擇 ............................................................................................... 23 同步帶類型選擇 ............................................................................................... 24 機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................... 25 T腕部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器、同步帶的選擇 ......................................25 B腕部擺動(dòng)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器、同步帶的選擇 ......................................30 R回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器的選擇 ..............................................................36 U回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器的選擇 ..............................................................38 E回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器的選擇 ..............................................................40 L擺動(dòng)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器的選擇 ..............................................................42 S腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)交流伺服電機(jī)和減速器的選擇.......................................................44 電機(jī)、減速器、同步帶選型總表............................................................................47 電機(jī)型號(hào) ........................................................................................................... 48 SGMGH系列 1500 轉(zhuǎn)電機(jī) ........................................................................................48 III7 自由度工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) SGMPH系列 3000 轉(zhuǎn)電機(jī).........................................................................................49 本章小結(jié) ........................................................................................................... 51 第四章 7 自由度工業(yè)機(jī)器人三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................52 機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)三維圖 ................................................................................... 52 底座造型圖 ...............................................................................................................52 S腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)造型圖 ..............................................................................................53 L小臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)造型圖 ................................................................