關節(jié)型機器人機械臂結構設計

1、本科畢業(yè)論文關節(jié)型機器人機械臂結構設計 姓 名 學 院 機械工程學院 專 業(yè)機械設計制造及其自動化 指導教師 完成日期 2012年5月全日制本科生畢業(yè)設計（論文）承諾書本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文）關節(jié)型機器人機械臂結構設計是在導師的指導下，嚴格按照學校和學院的有關規(guī)定由本人獨立完成。文中所引用的觀點和參考資料均已標注并加以注釋。論文研究過程中不存在抄襲他人研究成果和偽造相關數(shù)據(jù)等行為。如若出現(xiàn)任何侵犯他人知識產權等問題，本人愿意承擔相關法律責任。 承諾人（簽名）： 日 期：關節(jié)型機器人機械臂結構設計摘 要隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，機器人技術越來越受到廣泛關注，在工業(yè)生產日益現(xiàn)代化的今天

2、，機器人的使用變得越來越普及。因此，對于機器人技術的研究也變得越來越迫切，尤其是工業(yè)機器人方面。本論文針對工業(yè)機器人的工作領域特點，設計了一款擁有6個自由度的機械人，尤其針對機器人機械臂進行詳細的設計，確定了其傳動結構圖，選擇合適的電機，齒輪，液壓缸，等各零部件。以及對各關節(jié)傳動軸的設計和進行齒輪計算和校核完成其設計，該機器人具有剛性好，位置精度高、運行平穩(wěn)的特點。關鍵詞：關節(jié)型機器人，6自由度，傳動設計，零件計算校核ARTICULATED ROBOT MANIPULATOR STRUCTURE DESIGNABSTRACTWith the development of modern scie

3、nce and technology, robotics, more and more attention in an increasingly modernized industrial production, the use of robots becoming more and more popular. Therefore, robotics has become increasingly urgent, especially industrial robots. For this area, the authors designed a robot with 6 degrees of

4、 freedom,especially for the detailed design of the robot arm,determine the transmission chart,thus select the appropriate motor,gear,hydraulic cylinder,and so on.And the design of the joint drive shaft and gear calculation and verification of completion of its design,the robot has a good rigidity,hi

5、gh positional accuracy and smooth run characteristics.KEYWORDS：articulated robot; 6 degrees of freedom; transmission design; parts calculation checking目 錄中文摘要ABSTRACT第1 章 緒 論11.1 工業(yè)機器人的作用及定義11.2 本論文研究的主要內容1第2章 工業(yè)機器人概況2 2.1 工業(yè)機器人技術概況2 2.2 工業(yè)機器人發(fā)展史2 2.3 工業(yè)機器人在生產中的應用2第3章 機器人方案的創(chuàng)成與機械設計5 3.1 機器人機械設計的特點5

6、3.2 機器人自由度概念5 3.3 設計方案5 3.3.1 方案要求5 功能設計與分析5 3.4 方案結構設計與分析7 3.5 主軸和大臂板剛度和強度分析83.5.1 主軸和大臂板有限元模型的建立與分析8 3.5.2 計算結果分析9 3.6 機器人電機的選取11第4章 確定機器人各關節(jié)傳動結構13 4.1 確定整體結構13 4.2 腰關節(jié)傳動15 4.3 大小臂傳動15 4.4 手腕和末端執(zhí)行器的傳動16第5章 機器人工作空間185.1 工作空間形成185.2 工作空間中空腔和空洞概念185.3 本機器人的工作空間范圍19第6章 零部件計算226.1 齒輪傳動部分22 選定齒輪類型及齒數(shù)22 按齒面接觸強度計算22 模數(shù)計算22 按齒輪彎曲強度計算236.2 液壓傳動部分236.2.1 手臂伸縮液壓缸尺寸設計與校核236.2.2 手腕回