0169-三自由度圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖+PROE三維模型】,全套9張CAD圖+PROE三維模型,自由度,圓柱,坐標(biāo),工業(yè),機(jī)器人,設(shè)計(jì),全套,cad,proe,三維,模型 目　錄 目錄 …………………………………………………………………………………………… 1 中文摘要 ……………………………………………………………………………………… 2 Abstract ……………………………………………………………………………………… 2 第1章 緒論 ……‥………………………………………………………………………… 3 第2章 工業(yè)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 3 2.1 工業(yè)機(jī)器人的組成及各部分關(guān)系概述 …………………………………………… 3 2.2 工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)分析 ……………………………………………………………… 4 2.2.1 設(shè)計(jì)要求 ………………………………………………………………………… 5 2.2.2 總體方案擬定 …………………………………………………………………… 5 2.2.3 工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………………… 5 第3章 工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 6 3.1 工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)分析 ……………………………………………………… 6 3.1.1 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)概述 ……………………………………………………………… 6 3.1.2 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 ……………………………………………………… 7 3.2 工業(yè)機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 8 3.2.1 末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 8 3.2.2 手臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 11 3.2.3 腰部和基座設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 12 3.3 工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ‥……………………………………………… 18 3.3.1 滾珠絲杠的選擇 ………………………………………………………………… 18 3.3.2 諧波齒輪的選擇 ………………………………………………………………… 19 3.3.3 聯(lián)軸器的選擇 ………………………………………………………………… 20 第4章 工業(yè)機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 ……………………………………………… 20 4.1 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及對(duì)控制功能的基本要求 ‥……………………… 21 4.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 ……………………………………………………… 22 4.3 硬件電路的組成 ………………………………………………………………… 22 第5章 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行時(shí)應(yīng)采取的安全措施 …………………………………………… 22 5.1 安全要求 ………………………………………………………………………… 22 5.2 實(shí)施方法 …………………………………………………………………………… 23 鳴謝 ……………………………………………………………………………………… 23 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 24 中文摘要 在工業(yè)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化機(jī)床控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人等。而工業(yè)機(jī)器人是 相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正 化工業(yè) 。本設(shè)計(jì) 自 工業(yè)機(jī)器人， 工 方 方 和 方 。在控制器的 用 ，它執(zhí)行 工件 ?￠￡ ? ￥? 的動(dòng) ,本文是對(duì)§ 設(shè)計(jì)工 較全 的currency1'和總“。 關(guān)??? 自 ， ，工業(yè)機(jī)器人 Abstract Industrially, automatic control systems are found in numerous applications, such as automation machine tool control, computer systems and robotics. Industrial robots are relatively new electromechanical devices that are beginning to change the appearance of modern industry. This scheme introduced a cylindrical robot for three degree of freedom. It is composed of two linear axes and one rotary axis current control only allows these devices move from one assembly line to other assembly line in space, perform relatively simple taskes. This paper is more comprehensive introduction and summing-up for the for the whole design work. Key words ?three degrees of freedom, cylindrical, Industrial robot 自 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì) 第 章 緒論 機(jī)器人工程是fifl –??· ????的?”?…。它‰中 機(jī)械工程?電子工程?計(jì)算機(jī)工程?自動(dòng)控制 工程 及人工`能等–′?…的?新?ˉ成?，是˙ …?技術(shù)???¨ 的?? ，?是? ˇ…技— ˇ …技??的 要方 。工業(yè)機(jī)器人的?ˉ?制 和應(yīng)用 ，是 ˇ …技 和 實(shí) 的 ， 正 ￠ –ˇ 的廣泛 。 目?，工業(yè)機(jī)器人的定 ，a—各ˇ 統(tǒng) ，分 ? ?相?。?fi聯(lián)”ˇˇ ?化組o采 ˇ機(jī)器 人 工業(yè)機(jī)器人 的定 ?工業(yè)機(jī)器人是 ′? 程的–功能 裝置，? ?過(guò) 動(dòng) 程 ，? 成各′工 ，主要用??運(yùn)??，傳 工件。參考ˇ 的定 ，“”?ˇ的 用語(yǔ)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人 如 定 ? 工業(yè)機(jī)器人是 ′機(jī)體獨(dú)立，動(dòng) 自 較–，程 ?靈¨ 更，能任意定位，自動(dòng)化程 的自動(dòng) 機(jī)械。 主要用?加工自動(dòng) 和柔性制 系統(tǒng)中傳 和裝卸工件或夾具。 工業(yè)機(jī)器人 剛性 的手臂 主體，與人相比，? 有更快的運(yùn)動(dòng) ，? ?運(yùn)更 的東西，而且定位精 相˙ ，它? 根據(jù) 部?的信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行各′ 。 工業(yè)機(jī)器人的??， ￥?￠ 雜， 初級(jí)￠ 級(jí)逐步 善，它的??過(guò)程?分 ? 第 工業(yè)機(jī)器人就是目?工業(yè)中大量使用的示教再 工業(yè)機(jī)器人，它主要 手部?臂部?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制 系統(tǒng)組成。它的控制方式比較￥?，應(yīng)用在 程，即?過(guò)示教存貯信息，工 時(shí)讀出?些信息， 執(zhí)行機(jī)構(gòu) ?出指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)按指令再 示教的 。 第fl 機(jī)器人是帶感覺(jué)的機(jī)器人。它具有尋 覺(jué)?觸覺(jué)? 覺(jué)等進(jìn)行反饋的能 。 控制方式較第 工業(yè)機(jī) 器人要 雜得–，?′機(jī)器人 1980? 進(jìn)入 實(shí)用階段， 久即 普及應(yīng)用。 第 工業(yè)機(jī)器人即`能機(jī)器人。?′機(jī)器人除 具有觸覺(jué)? 覺(jué)等功能 ，還能夠根據(jù)人 出的指令認(rèn)識(shí)自 身和周圍的環(huán)境，識(shí)別對(duì) 的有無(wú)及 狀態(tài)，再根據(jù)? 識(shí)別自動(dòng)選擇程 進(jìn)行 ， 成規(guī)定的任務(wù)。并且 能 工 對(duì) 的 化，具有適應(yīng)工 環(huán)境的功能。?′機(jī)器人還處??制階段， 大量投入工業(yè)應(yīng)用。 第2章 工業(yè)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 2.1 工業(yè)機(jī)器人的組成及各部分關(guān)系概述 圖2-1 工業(yè)機(jī)器人的組成圖 它主要 機(jī)械系統(tǒng)(執(zhí)行系統(tǒng)?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))?控制檢測(cè)系統(tǒng)及`能系統(tǒng)組成。 A?執(zhí)行系統(tǒng)?執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人 成抓取工件，實(shí) 各′運(yùn)動(dòng)所必需 的機(jī)械部件，它包括手部?腕部?機(jī)身等。 （1） 手部?又稱手爪或抓取機(jī)構(gòu)，它 接抓取工件或夾具。 （2） 腕部?又稱手腕，是連接手部和臂部的部件， 用是調(diào)§或 手部的工 方位。 （3） 臂部?是支承腕部的部件， 用是承 工件的負(fù)荷，并把它傳 ￠預(yù)定的位置。 （4） 機(jī)身?是支承手臂的部件， 用是帶動(dòng)臂部自 ?升降或俯仰運(yùn)動(dòng)。 B?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)? 執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動(dòng) ，并驅(qū)動(dòng) 動(dòng) 的裝置。常用的 機(jī)械傳動(dòng)?液壓傳動(dòng)?氣壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)。 C?控制系統(tǒng)??過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工 ，˙?生錯(cuò)誤或故障時(shí)?出報(bào) 信號(hào)。 D?檢測(cè)系統(tǒng)? 用是?過(guò)各′檢測(cè)裝置?傳感裝置檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) ，根據(jù)需要反饋 控制系統(tǒng)，與 設(shè)定進(jìn)行比較， 運(yùn)動(dòng) ”要求。 圖2-2 各部分關(guān)系圖 2.2工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)分析 2.2.1 設(shè)計(jì)要求 ?”運(yùn)用所? 識(shí), ‰有關(guān) ?獨(dú)立 成 自 工業(yè)機(jī)器人 機(jī)和驅(qū)動(dòng)? 的設(shè)計(jì)工 。 數(shù)據(jù)?自動(dòng) 上有 ， 帶 1.5m，需設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人 件 A帶 ￠B帶。 件 ? 100， 10， 100。 件???45 。 2.2.2 總體方案擬定 在工業(yè)機(jī)器人的 –功能中，抓取和 動(dòng)是?主要的功能。? 功能實(shí) 的技術(shù)基 是精 的機(jī)械“構(gòu) 設(shè)計(jì)和 ?的￠￡控制驅(qū)動(dòng)。本?設(shè)計(jì)就是在? ￥? ? 的。根據(jù)設(shè)計(jì) §和需求currency1定 工業(yè)機(jī) 器人，'用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和諧波齒輪傳動(dòng)?實(shí) 機(jī)器人的 運(yùn)動(dòng)“'用￡ ?步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠 ， 而使與滾珠絲杠??fifl連在 ?的手臂實(shí) 上 運(yùn)動(dòng)“考 ￠本設(shè)計(jì)中的機(jī)器人工 –圍 大，故'用液 壓?驅(qū)動(dòng)實(shí) 手臂的?·運(yùn)動(dòng)“末端夾 器?采用 ?連?杠?式夾 器，用? 液壓?驅(qū)動(dòng)夾”。 圖2-3 機(jī)器人 ?圖 2.2.3　工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)性能參數(shù) 工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)是…‰ 規(guī) 和性能的具體指 。主要技術(shù)參數(shù)有如 ? A?抓取 量? 抓取 量是用??‰機(jī)器人負(fù)荷能 的技術(shù)參數(shù)，?是 主要參數(shù)。? 參數(shù)與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng) 有關(guān)， 是指在正常 所抓取的 量。 B?抓取工件的`′ ? 抓取工件的`′ 是用??‰機(jī)器人抓取功能的技術(shù)參數(shù)，它是設(shè)計(jì)手部的基 。 C? ?式和自 ? …‰機(jī)器人機(jī)身?手部?腕部等?有的自 數(shù)及它?組成的 系特 。 D?運(yùn)動(dòng)行程–圍? 指執(zhí)行機(jī)構(gòu) 動(dòng) 或ˉ ? 的–圍，即各運(yùn)動(dòng)自 的運(yùn) 動(dòng)量。根據(jù)運(yùn)動(dòng)行程–圍和 ?式就?currency1定機(jī)器人的工 –圍。 E?運(yùn)動(dòng) ? 是反˙機(jī)器人性能的 要參數(shù)。?常所指的運(yùn)動(dòng) 是機(jī)器人的?大運(yùn)動(dòng) 。它與抓取 量?定位精 等參 數(shù)¨ 有關(guān)，?相? 。目?，ˇ 機(jī)器人的?大 動(dòng) 1000mm/s??， 200ˇ 400mm/s“ˉ ?大 180o/s， 50o/s。 F?定位精 和 定位精 ? 定位精 和 定位精 是—量機(jī)器人工 量的 要指 。 G? 程方式和存 §量。 本設(shè)計(jì)中的 自 工業(yè)機(jī)器人的有關(guān)技術(shù)參數(shù) ?1-1。 ?1-1 機(jī)械手 自 抓取 量2.69Kg 自 3 （1 ˉ 2 動(dòng)） 機(jī)座 120mm，ˉ 運(yùn)動(dòng)，ˉ ?180°，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) ? 機(jī)控制 腰部機(jī)構(gòu) 680mm，?·運(yùn)動(dòng)，升降–圍450mm，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) ? 機(jī)控制 手臂機(jī)構(gòu) 826mm，?·運(yùn)動(dòng)，?·–圍50mm，液壓?驅(qū)動(dòng) 行程 關(guān)控制 末端執(zhí)行器 液壓?驅(qū)動(dòng) 行程 關(guān)控制