【正文】 言 .................................................................................................................. 1 機(jī)器人的特點(diǎn) .................................................................................................. 1 機(jī)器人的構(gòu)成與分類 ...................................................................................... 2 國內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................................................... 2 課題研究意義 ................................................................................................... 4 本課題研究的主要內(nèi)容、基本要求與方法 ................................................... 6 第二章 機(jī)器人傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) ...................................................................................... 8 機(jī)器人的工作要求 .......................................................................................... 8 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的選擇 .................................................................................. 8 液壓驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 8 氣壓驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 9 電機(jī)驅(qū)動(dòng) ................................................................................................ 9 機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的對(duì)比分析及選擇 ..................................................... 10 減速裝置的對(duì)比分析與選擇 ........................................................................ 11 行星齒輪傳動(dòng) ...................................................................................... 11 諧波減速器 ........................................................................................... 12 機(jī)器人傳動(dòng)方案的確定 ................................................................................ 15 六自由度機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ....................................................... 15 六自由度機(jī)械手前臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................... 16 第三章 機(jī)器人前臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................ 18 腕部俯仰關(guān)節(jié)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ............................................................................ 18 伺服電機(jī)的選擇 ................................................................................... 20 同步齒形帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .......................................................................... 21 第一關(guān)節(jié)軸的設(shè)計(jì)及校核 ............................................................................ 23 伺服電機(jī)的選擇 .................................................................................. 23 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................. 24 軸的校核 .............................................................................................. 26 軸的工作圖 .......................................................................................... 28 第一關(guān)節(jié)軸軸承的計(jì)算校核 ......................................................................... 29 第三關(guān)節(jié)軸的設(shè)計(jì) ......................................................................................... 30 伺服電機(jī)的選擇 .................................................................................. 30 東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................. 30 軸的校核 .............................................................................................. 32 軸的工作圖 .......................................................................................... 34 第三關(guān)節(jié)軸軸承的計(jì)算校核 ......................................................................... 35 第四章 總結(jié) ................................................................................................................ 37 致謝 ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 38 東南 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第 一 章 緒論 引言 我國科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是： “ 機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力同，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。機(jī)器人誕生于二十世紀(jì) 50 年代，目前已經(jīng)發(fā)展到第三 代智能機(jī)器人。因此各工業(yè)發(fā)達(dá)國家非常重視機(jī)器人技術(shù)，一個(gè)世界范圍的機(jī)器人研制熱潮正方興未艾。機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng) (FMS)中的一個(gè)重要組成部分 。此外，智能化機(jī)器人還有許多類似人類的 ―生物傳感器 ‖，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等 .傳感器提高了機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的 自適應(yīng)能力。比如，更換機(jī)器人手部末端操作器 (手爪、工具等 )便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。 因此，機(jī)器人技術(shù) 的發(fā)展必將帶動(dòng)其它技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 水 平也可以從一個(gè)方面驗(yàn)證一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和水平 。 、機(jī)器人的分類 目前世界各國對(duì)處于發(fā)展階段的機(jī)器人還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，大致有以下幾種分類方 ： (1)固定程序的專用機(jī)器人 (機(jī)械手 )： 通常根據(jù)主機(jī)的特定要求設(shè)計(jì)成固定程序 (或簡(jiǎn)單的可變程序 )。工作對(duì)象單一，動(dòng)作較少，結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。 、部門和用途分類 (1)工業(yè)機(jī)器人 它們又可按作業(yè)類別分為鍛壓、焊接、表面噴涂 、裝卸、裝 配 、檢測(cè)等機(jī) (2)采掘機(jī)器人 如海洋探礦機(jī)器人等。 、坐標(biāo)系特點(diǎn)分類 按機(jī)械結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點(diǎn)可分為直角坐標(biāo)型 。球坐標(biāo)型 。 (1)點(diǎn)位控制 (PTP)機(jī)器人 如上下料搬運(yùn)機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人等。 按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)式、氣動(dòng)式、電力驅(qū)動(dòng)式 (這是目前用得 最多的一類 )。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。 目前，我國從事機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用工程的單位 200 多家，擁有量為 3500 臺(tái)左右，其中國產(chǎn)占 20％，其余都是從日本、美國、瑞典等 40 多個(gè)國家引進(jìn)的。 專家研究認(rèn)為，我國工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)主要在汽車、摩托車、電器、工程機(jī)械、石油化 工等行業(yè)，企業(yè)對(duì)技術(shù)進(jìn)步的需求更加強(qiáng)烈，其中主要的機(jī)器人用戶仍在汽車制造行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)及電機(jī)、電子行業(yè)。專家預(yù)測(cè)，在工業(yè)機(jī)器人的需求上，我國也將同國際市場(chǎng)需求趨勢(shì)基本一致，即以機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng)取代單臺(tái)機(jī)器人，這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)所用的機(jī)器人大多數(shù)是在生產(chǎn)線上使用，組成機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng)，單臺(tái)機(jī)器人很少使用。今后的任務(wù)是把機(jī)器人技術(shù)推廣到更多的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域和其他更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，大力開展跨過區(qū)域交流合作，與國際接軌，早日躋身于世界先進(jìn)行列?，F(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人起源于數(shù)控機(jī)床和遠(yuǎn)程控制器。這種機(jī)械手可以通過讓其沿一系列點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)位置以數(shù)字形式存貯起來，動(dòng)作執(zhí)行時(shí)，使伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手各關(guān)節(jié)軸來再現(xiàn)這些位置，從而讓機(jī)械手完成一些簡(jiǎn)單的工作。在隨后的生產(chǎn)應(yīng)用中，為了適應(yīng)各種不同用途需要，相繼出現(xiàn)了直角坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)、極坐標(biāo)等許多種不同結(jié)構(gòu)的機(jī)器人。這種機(jī)器人帶有傳感器，能感知環(huán)境和對(duì)象的情況，以控制自身動(dòng)作的變化。這種有感知功能的機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的汽車制造、電子、機(jī)械等行業(yè)從事焊接、油漆、裝配、包裝、零件加工、搬運(yùn)等專業(yè)性工作。 智能機(jī)器人被人們稱為第三代機(jī)器人，它是能利用感覺和識(shí)別功能做決策行動(dòng)的機(jī)器人。智能機(jī)器人的研究是一個(gè)艱巨而又廣泛的問題，隨著研究的不斷深入，相關(guān)科學(xué)的飛速發(fā)展（如第五代智能計(jì)算機(jī)），具有智能的機(jī)器人在不久的將來一定會(huì)出現(xiàn)。在不同的歷史階段，首先是在神話、小說和劇本中曾出現(xiàn)各種擬人的想象物。 現(xiàn)代機(jī)器實(shí)體的誕生大致可以追溯到二十世紀(jì)四十年代。稍后，控制論、信息論等重大學(xué)科相繼問世，所有這些科學(xué)技術(shù)成果都為機(jī)器人技術(shù)的誕生和發(fā)展莫定了基礎(chǔ)。就目前的水平而言，機(jī)器人一般不具有人的形態(tài)，即使那些用于娛樂的似人機(jī)器人，其智能程度也遠(yuǎn)不能與人相比。因此從這層意義上來講，機(jī)器人是一個(gè)通用的自動(dòng)化裝置。最近聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會(huì)給 ” 機(jī)器人 ” 所下的定義 :” 一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運(yùn)材料、零件 的操作機(jī) 。 機(jī)器人的誕生和應(yīng)用是生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的需要。新一代機(jī)器人已經(jīng)并將在工業(yè)生產(chǎn)、資源開發(fā)、排險(xiǎn)救災(zāi)、社會(huì)服務(wù)和軍事技術(shù)中發(fā)揮愈來愈大的作用。由工業(yè)機(jī)器人與其他設(shè)備組成的生產(chǎn)線已經(jīng)成百倍地提高了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，大大縮短了產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期 .機(jī)器人的出現(xiàn)