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六自由度搬运机器人设计毕业设计(论文)

毕业设计题目六自由度搬运机器人设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见六自由度搬运机器人设计摘要搬运工业机器人是一多自由度组成的高精度空间运动机械,所以必须具有运动的灵活性和准确性,以及动态性能的平稳性。

因此,操作机与普通机械设备相比,除满足高强度、刚度、可靠性之外,还必须具有灵巧的构形和良好的动态性能。

本文的研究内容为确定搬运工业机器人的动力源、驱动器容量;设计传动方式、关节及杆件的结构,利用pro/Engineer软件进行三维建模;绘制装配图及部分关键零件图,对关键零部件进行受力分析及强度校核。

关键词:工业机器人,结构设计,传动方案设计,三维建模Handling robot structural design of threedegrees of freedomAbstractThe handling of industrial robots is more than one degree of freedom of the high-precision machinery space motion, and so must have the flexibility and accuracy of movement, smooth and dynamic performance. Therefore, the operating machine compared with the general machinery and equipment, in addition to meet the high strength, stiffness, reliability, but also must have a smart configuration and good dynamic performance. The contents of this paper is to determine the source of power handling in industrial robots, drive capacity; design transmission mode, the joints and the structure of the rod, to pro/Engineer Software for three-dimensional modeling; assembly drawing and some of the key parts diagram, the key components stress analysis and strength check.KeyWords:Industrial robots; Structural design; Transmission design; Three-dimensional modeling.目录摘要................................................................................................................................................ i i Abstract ............................................................................................................................................... i ii 第一章引言. (1)1.1 工业机器人的定义 (1)1.2工业机器人的技术参数 (1)1.2.1负载能力(机器人臂力) (2)1.2.2定位精度 (2)1.2.3运动速度 (2)1.2.4自由度 (2)1.2.5工作范围 (2)1.3工业机器人的应用范围与研究现状 (3)1.3.1工业机器人的应用范围 (3)1.3.2国内工业机器人研究现状 (3)1.3.3工业机器人的优点 (5)第二章工业机器人设计任务 (6)2.1 六自由度搬运工业机器人的设计要求 (6)2.2主要技术指标 (6)2.3 功能分析 (6)第三章机械传动方案设计及驱动原件选型 (7)3.1 传动方案设计 (7)3.2 电动机及减速器的选型计算 (8)3.2.1腰部电机及减速器的选型计算 (8)3.2.3大臂摆动电动机及减速器的选型计算 (9)第四章搬运机器人机械结构设计 (9)4.1 腰关节结构设计 (9)4.2肩关节结构设计 (11)4.3 肘关节结构设计 (13)毕业设计(论文)报告纸4.4 大臂的设计 (14)第五章关键零部件的校核 (15)5.1 螺钉连接的强度校核 (15)5.1.1确定螺柱组连接所受的工作载荷 (16)5.1.2计算倾覆力矩的工作拉力 (16)5.1.3求每个螺钉所需的预紧力 (16)5.1.4 计算螺柱直径 (17)5.2 校验螺柱组连接接合面的工作能力 (17)第六章搬运机器人的装配过程 (18)6.1 电机与谐波减速器的装配 (18)6.2 回转腰身与四点接触式轴承的装配 (19)6.3 腰关节总装配图 (20)6.4 肩关节的装配 (20)6.5 大臂及平行四边形结构的装配 (21)6.6 总装配 (21)第七章总结和展望 (22)7.1 总结 (22)7.2 展望 (23)参考文献 (23)致谢 (24)第一章引言1.1 工业机器人的定义世界机器人之父恩格尔伯格先生认为,机器人目前尚没有准确的定义,但有一点可以确定,机器人不一定像人,但能替代人工作。

美国不仅将工业机器人和服务机器人看成是机器人,还将无人机、水下潜器、月球车甚至巡航导弹等都看成是机器人。

机器人技术是综合了计算器、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。

它一般由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种综合了人和机器特长、能在三维空间完成各种作业的机电一体化装置。

它既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,特别适合于多品种、小批量的柔性生产。

机器人从应用环境出发可分为两大类,即工业机器人和特种机器人。

所谓工业机器人,就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,通常是指一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预订的程序、轨迹及其他要求,实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。

而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。

在国家标准中,工业机器人被定义为:“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的,多自由度的操作机。

它能搬运材料、零件或操持工具,用已完成各种作业。

”机器人赖以完成各种作业的机械实体被定义为:“具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。

”可见,工业机器人是一机电系统,操作机是它的执行机构,该机构与电子器件密切相关,它的灵活程度和动态性能,直接影响着机器人的工作质量。

1.2工业机器人的技术参数工业机器人的技术参数是说明机器人规格与性能的具体指标,包括以下几个方面。

1.2.1负载能力(机器人臂力)这项参数一般指机器人在正常运行速度下所能握取的工件重量,它与机器人才的运行速度高低有关。

当机器人运行速度可调时,低速运行时所能握取工件最大重量比高速时大,为安全起见,也有将高速时所能提取的工件重量作为指标的,此时则常指明运行速度。

1.2.2定位精度定位精度的高低取决于位置控制方式以及工业机器人的运动部件本身的精度和刚度,与提取重量。

运行速度等也有密切关系。

一般的专业机械手采用固定挡块控制,可达到较高的定位精度(±0.02mm);采用行程开关、点位计等电控元件进行控制,位置精度相应较低(±1mm);工业机器人的伺服系统是一种位置跟踪系统,即使在高速重载情况下,也可防止机器人发生剧烈的冲击和振动,因此可以获得较高的位置精度,目前最高可达到0.01mm.1.2.3运动速度机器人运动部件的每个自由度,起运行全过程一般包括启动速度、等速运行和减速制动等阶段。

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