機器人畢業(yè)設計PPT

指導教師：原大寧工業(yè)機器人結構設計班級：機105班學生：孟豪學號：3100211144一、本次設計的內容工業(yè)機器人概述機器人總體方案設計電機的選型計算機器人關節(jié)的討論二、背景及意義背景

工業(yè)機器人典型的機電一體化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)、自動化工廠、計算機集成制造系統(tǒng)的自動化工具。

意義

廣泛采用工業(yè)機器人，對保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本有著重要意義。三、總體方案設計根據(jù)本課題的設計要求，該機器人具有五個自由度，機器人各機構的運動大致分成腰部回轉、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕的俯仰和回轉。綜合各種手臂構形，最后確定其結構形式為下圖第一種：水平關節(jié)型腰部回轉方案方案一：電機和回轉軸直連的方式，這種傳動方式結構簡單，縮短了力的傳遞路線。方案二：電機間接和腰部回轉軸連接，電機安裝在底座上面，其輸出軸先經(jīng)諧波減速器減速再經(jīng)一對齒輪減速后，由第一關節(jié)輸出軸帶動整個腰部在基座上回轉。方案一傳動結構簡單，方便安裝維修，電機經(jīng)諧波減速器減速后，速度已經(jīng)較低。故選擇方案一大臂小臂回轉結構方案方案一：電機和諧波減速器直接相連，帶動大臂小臂實現(xiàn)回轉。方案二：大臂回轉是通過電機直接帶動減速器來實現(xiàn)回轉，小臂回轉是通過現(xiàn)在經(jīng)過諧波減速器，帶動一套連桿機構，大臂和小臂的驅動電機安裝在大臂的回轉軸線上諧波減速器帶有內齒圈的剛性齒輪（剛輪），帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪），波發(fā)生器H。通常波發(fā)生器為主動件，柔輪和剛輪之一為從動件，另一為固定件。諧波減速器工作原理若剛輪固定，波發(fā)生器主動，柔輪從動，當波發(fā)生器裝入柔輪內孔時，由于波發(fā)生器兩滾子外側之間的距離略大于柔輪內孔直徑，使柔輪產(chǎn)生彈性形變成為橢圓，長軸兩端的齒完全與鋼輪嚙合。同時柔輪短軸的齒與剛輪的齒完全脫開，其余齒視回轉方向的不同分別處于嚙入和嚙出狀態(tài)，當波發(fā)生器連續(xù)回轉時，嚙入和嚙出區(qū)隨橢圓的長短軸相位的變化而依次變化。于是柔輪就相對于不動的剛輪沿波發(fā)生器轉向相反的方向作低速回轉。柔輪固定，剛輪從動，工作過程完全相同，只是剛輪的轉向與波發(fā)生器轉向相同。腕部結構設計當6,4不動，7和5單獨轉動時，由于10不動，轉動的殼體8將迫使11做行星運動，即11隨8做公轉，同時還繞14做一附加的自轉運動，稱為誘導運動

手爪常用的手部按握持工件的原理,分為夾持和吸附兩大類。吸附式常用抓取工件表面平整、面積較大的板狀物體,不適合用于本方案。采用夾持式手部按運動形式分為平移型和回轉型，平移型手指的張開閉合靠手指的平行移動,適于夾持平板方料,若采用典型的平移型手指,驅動力需加在手指移動方向上，這樣會使結構變得復雜且體積龐大。因此不適合。通過考慮選擇滑槽杠桿型手爪

三、電機的選型計算1.慣量J由伺服電動機慣量與進給系統(tǒng)負載慣量組成：

折算到伺服電機軸上的負載慣量為

電機慣量與系統(tǒng)負載慣量應滿足

2.快速空載啟動所需力矩

其中3.電機型號手腕回轉電機為選取電機型號為SM40-003-30LFB，大臂和小臂俯仰電機型號為SM110-020-30