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摘要：如今的制造業(yè)正在蒸蒸日上的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的眾多企業(yè)為保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，越來(lái)越看重生產(chǎn)的自動(dòng)化，這樣不僅可以提高效率，又可以解放勞動(dòng)力。目前，六自由度機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。因此，逐漸被國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)所贊同。并且開(kāi)始大面積的采用。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用程度和技術(shù)水平是反映一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)自動(dòng)化的重要憑證。機(jī)器人是集控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、仿生學(xué)等的產(chǎn)物，它在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、建筑甚至軍事等領(lǐng)域中均扮演重要角色。 這次是關(guān)于一個(gè)六自由度的桌面機(jī)器人設(shè)計(jì)，它是主要用于課堂教學(xué)以及展示的。本文對(duì)我國(guó)以及國(guó)外的機(jī)器人的研究情況首先作了說(shuō)明，并且針對(duì)目前市場(chǎng)上的機(jī)器人進(jìn)行了一些結(jié)構(gòu)分析，然后是對(duì)本次的設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和設(shè)計(jì)，接下來(lái)主要講的是關(guān)于本次設(shè)計(jì)中需要采用的最關(guān)鍵的裝置：U型塊和T型塊。對(duì)整體方案和具體的機(jī)械結(jié)構(gòu)，選取合適的傳動(dòng)方式，并且設(shè)計(jì)了關(guān)于六自由度機(jī)器人的底座、大臂、小臂和手部的結(jié)構(gòu)，還對(duì)六自由度機(jī)器人的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，本次機(jī)器人為六自由度關(guān)節(jié)型的機(jī)器人，全部采用的是轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)， 關(guān)節(jié)處采用減速機(jī)，齒輪傳動(dòng)，電機(jī)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)自由度，從而實(shí)現(xiàn)我們所需要的運(yùn)動(dòng)。
關(guān)鍵詞：6 自由度機(jī)器人；渦輪蝸桿；U型塊；自動(dòng)化
目錄 摘要 ABSTRACT 第一章緒論-1 1.1引言-1 1.2桌面機(jī)器人的起源和發(fā)展-1 1.3有關(guān)機(jī)器人的分類(lèi)-4 1.3.1按照用途劃分:-4 1.3.2按照驅(qū)動(dòng)方式劃分：-5 1.3.3按照控制方式劃分：-6 1.4桌面機(jī)器人的特點(diǎn)-6 1.5國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展策略-7 1.5.1國(guó)外機(jī)器人的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀-7 1.5.2國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn)-8 1.6桌面機(jī)器人的未來(lái)與挑戰(zhàn)-8 1.7六自由度桌面關(guān)節(jié)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的現(xiàn)實(shí)意義-9 第二章整體設(shè)計(jì)方案-10 2.1機(jī)器人的基本組成和它的工作原理-10 2.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)-10 2.1.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)-11 2.1.3控制系統(tǒng)-12 2.1.4檢測(cè)裝置-12 2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇-13 第三章六自由度關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-17 3.1電機(jī)進(jìn)行選擇的原則-17 3.2底座的設(shè)計(jì)與校核-17 3.2.1有關(guān)電機(jī)的選擇-17 3.2.2據(jù)總體的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算軸頸的尺寸-18 3.2.3對(duì)底部蝸桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)先的假設(shè)-18 3.2.4計(jì)算蝸輪軸應(yīng)力的大小并繪制彎矩圖與扭矩圖-18 3.2.5有關(guān)蝸輪軸強(qiáng)度精確的校核-19 3.3大臂機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核-20 3.3.1有關(guān)大臂電機(jī)的選擇-20 3.3.2U型塊與T型塊示意圖-21 3.3.3有關(guān)U型塊大齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-22 3.3.4大齒輪軸中銷(xiāo)有關(guān)的設(shè)計(jì)-22 3.3.5U型塊的中間軸和套筒之間的鍵的設(shè)計(jì)-22 3.3.6小齒輪軸的設(shè)計(jì)-23 3.3.7大臂T型塊中的螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)-23 3.3.8大臂端部定位聯(lián)軸器的 4 個(gè)固定螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)-24 3.3.9小軸中有關(guān)銷(xiāo)的設(shè)計(jì)-25 3.4小臂的俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核-26 3.4.1小臂電機(jī)的選擇-26 3.4.2手部電機(jī)的選擇-26 3.4.3小臂的U型塊中螺栓組連接時(shí)所承受到的工作載荷進(jìn)行計(jì)算-27 3.4.4 計(jì)算中間軸的傾覆力矩-27 3.4.5求U型塊中間軸的每個(gè)螺柱所需要的預(yù)緊力-27 3.4.6計(jì)算中間軸螺栓的直徑-28 3.4.7校核螺栓連接U型塊和T型塊時(shí)所承受的承載能力-28 第四章總結(jié)-30 致謝-31 參考文獻(xiàn)-32 |
