腕部结构设计
当6,4不动，7和5单独 转动时，由于10不动 ，转动的壳体8将迫使 11做行星运动，即11 随8做公转，同时还绕 14做一附加的自转运动 ，称为诱导运动
手爪
常用的手部按握持工件的原理,分为夹持和吸附两大类。吸附式常 用抓取工件表面平整、面积较大的板状物体,不适合用于本方案。采 用夹持式手部按运动形式分为平移型和回转型，平移型手指的张开闭 合靠手指的平行移动,适于夹持平板方料,若采用典型的平移型手指, 驱动力需加在手指移动方向上，这样会使结构变得复杂且体积庞大。 因此不适合。通过考虑选择滑槽杠杆型手爪
腰部回转方案
方案一：电机和回转轴直连的方式，这种传动方式结构简单 ，缩短了力的传递路线。 方案二：电机间接和腰部回转轴连接，电机安装在底座上面 ，其输出轴先经谐波减速器减速再经一对齿轮减速后，由第 一关节输出轴带动整个腰部在基座上回转。 方案一传动结构简单，方便安装维修，电机经谐波减速 器减速后，速度已经较低。故选择方案一
广泛采用工业机器人，对保障人身安全、改善劳动环 境、减轻劳动强度、提高生产率以及降低生产成本有着重 要意义。
三、总体方案设计
根据本课题的设计要求，该机器人具有五个自由度，机器 人各机构的运动大致分成腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰 、手腕的俯仰和回转。综合各种手臂构形，最后确定其结 构形式为下图第一种：水平关节型
工业机器人结构设计
指导教师：原大宁

班级：机105班 学生：孟豪 学号：3100211144
LOGO
一、本次设计的内容
工业机器人概述 机器人总体方案设计 电机的选型计算 机器人关节的讨论
二、背景及பைடு நூலகம்义
背景 工业机器人典型的机电一体化装备。自从1962年美国 研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产 品发展很快，已成为柔性制造系统、自动化工厂、计算机 集成制造系统的自动化工具。 意义
三、电机的选型计算
1.惯量J由伺服电动机惯量与进给系统负载惯量组成：
J JL JM
折算到伺服电机轴上的负载惯量为
Vj wi 2 1 N J L J i ( ) 2 m j ( )2 w 4 i 1 n i 1
M
电机惯量与系统负载惯量应满足 2.快速空载启动所需力矩 T Ta max Tf Tp 0 Tmax 其中 2nmax
大臂小臂回转结构方案
方案一：电机和谐波减速器直接相连，带动大臂小臂实现回 转。 方案二：大臂回转是通过电机直接带动减速器来实现回转， 小臂回转是通过现在经过谐波减速器，带动一套连杆机构， 大臂和小臂的驱动电机安装在大臂的回转轴线上
谐波减速器
带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮），带有外齿圈的柔性齿轮（柔 轮），波发生器H。通常波发生器为主动件，柔轮和刚轮之一 为从动件，另一为固定件。
由于本人水平不足，本次设计还存在许多 问题，请各位老师批评和指正！
谢谢观赏
谐波减速器工作原理
若刚轮固定，波发生器主动 ，柔轮从动，当波发生器装入 柔轮内孔时，由于波发生器两 滚子外侧之间的距离略大于柔 轮内孔直径，使柔轮产生弹性 形变成为椭圆，长轴两端的齿 完全与钢轮啮合。同时柔轮短 轴的齿与刚轮的齿完全脱开， 其余齿视回转方向的不同分别 处于啮入和啮出状态，当波发 生器连续回转时，啮入和啮出 区随椭圆的长短轴相位的变化而依次变化。于是柔轮就相对于不动的刚 轮沿波发生器转向相反的方向作低速回转。 柔轮固定，刚轮从动，工作过程完全相同，只是刚轮的转向与波发生 器转向相同。
Ta max J 60t
1
JM 4 JL
Tmax Tr
3.电机型号 手腕回转电机为选取电机型号为SM40-003-30LFB，大臂和 小臂俯仰电机型号为SM110-020-30LFB，腰部回转电机型号 为SM110-050-30LFB
四、关节讨论
腰和大臂连接
手爪
五、总结