（独家原创）水平多关节机器人总体及腰臂部设计（全套CAD图纸） ㊣ 精品文档 值得下载

（图纸） 大臂处电机联接板-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 大臂处主轴-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 基座处大齿轮-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 基座处电机连接板-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 基座底板-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 基座小齿轮-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 基座-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 空间位置图-朱亚萍2007.dwg

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（图纸） 腰臂部-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 原理图-朱亚萍2007.dwg

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（图纸） 主轴-朱亚萍2007.dwg

（图纸） 总装图-朱亚萍2007.dwg

向力.计算轴向负荷固轴承被“压紧”，轴承被“放松”，得.确定系数查机械设计表得。

.计算当量动载荷.计算轴承寿命查表得又知根据以上计算公式可以得出右边轴承的使用寿命，经过验算所用两对轴承都符合要求。

.壳体设计箱体的主要功能.支承并包容各种传动零件，如齿轮轴轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。

箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。

.安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，并有定的隔振隔热和隔音作用。

.使机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工装配调整和修理。

.改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。

箱体设计的问题和要求箱体设计首先要考虑箱体内零件的布置及与箱体外部零件的关系，如车床按两顶尖要求等高，确定箱体的形状和尺寸，此外还应考虑以下问题.满足强度和刚度要求。

对受力很大的箱体零件，满足强度是个重要问题但对于大多数箱体，评定性能的主要指标是刚度，因为箱体的刚度不仅影响传动零件的正常工作，而且还影响部件的工作精度。

.散热性能和热变形问题。

箱体内零件摩擦发热使润滑油粘度变化，影响其润滑性能温度升高使箱体产生热变形，尤其是温度不均匀分布的热变形和热应力，对箱体的精度和强度有很大的影响。

.结构设计合理。

如支点的安排筋的布置开孔位置和连接结构的设计等均要有利于提高箱体的强度和刚度。

.工艺性好。

包括毛坯制造机械加工及热处理装配调整安装固定吊装运输维护修理等各方面的工艺性。

.造型好质量小。

壳体结构的设计壳体的形状和尺寸常由箱体内部零件及内部零件间的相互关系来决定，决定箱体结构尺寸和外观造型的这设计方法称为结构包容法，当然还应考虑外部有关零件对箱体形状和尺寸的要求。

壳体壁厚的设计多采用类比法，对同类产品进行比较，参照设计者的经验或设计手册等资料提供的经验数据，确定壁厚筋板和凸台等的布置和结构参数。

对于重要的箱体，可用计算机的有限元法计算箱体的刚度和强度，或用模型和实物进行应力或应变的测定，直接取得数据或作为计算结果的校核手段。

箱体的常用材料有铸铁多数箱体的材料为铸铁，铸铁流动性好，收缩较小，容易获得形状和结构复杂的箱体。

铸铁的阻尼作用强，动态刚性和机加工性能好，价格适度。

加入合金元素还可以提高耐磨性。

铸造铝合金用于要求减小质量且载荷不太大的箱体。

多数可通过热处理进行强化，有足够的强度和较好的塑性。

钢材铸钢有定的强度，良好的塑性和韧性，较好的导热性和焊接性，机加工性能也较好，但铸造时容易氧化与热裂。

箱体也可用低碳钢板和型钢焊接而成。

所有箱体材料均采用铸造铝合金。

机身部分采圆筒形结构，臂厚。

大臂外壳和大臂箱体采用长方形结构，厚度均为。

手腕箱体采用方形结构，臂厚。

箱体结构参数的选择.壁厚铸铁铸钢和其它材料箱体的壁厚可以从表中选取，表中用下式计算.式中铸件长度，铸件宽度，铸件高度，。

中，为最大值。

表铸造箱体的壁厚当量尺寸箱体材料灰铸铁铸钢铸铝合金连接和固定箱体连接处的刚度主要是结合面的变形和位移，它包括结合面的接触变形，连接螺钉的变形和连接部位的局部变形。

为了保证连接刚度，应注意以下几个方面的问题重要结合面表面粗糙度值应不大于，接触表面粗糙度值越小，则接触刚度越好。

合理选择联结螺钉的直径和数量，保证结合面的预紧力。

为了保证结合面之间的压强，又不使螺钉直径太大，结合面的实际接触面积在允许范围内尽可能减小。

合理设计联结部位的结构。

关节型机器人的位姿分析关节型机器人实质上是依靠各关节坐标值的改变来运行的。

例如以示教再现方式工作的机器人的关节在每个位置的转角值是预先记录好的。

当机器人末端手部执行工作任务时，控制器依次给出记录好的各关节转角数据，使机器人末端手部按照预定的位置有序运动，实现给定位姿来完成工作。

.机器人的位姿与运动分析从机构学的角度来看，关节型机器人的机械本体实际上是个由转动和移动关节连接起来的开链式连杆系统，每个独立驱动的关节决定着机器人的个自由度。

为了便于描述这些连杆的相互关系，在每连杆关节上设立个坐标系，利用齐次变换就可以方便地描述这些坐标系间的相对位置和姿态。

由于在我的设计中只用了转动关节，所以只讨论转动关节的情况。

描述个连杆与下个连杆间相对关系的齐次矩阵通常记为。

矩阵描述连杆坐标系间相对平移和旋转的齐次变换。

如果表示第个连杆对于基系的位置和姿态，表示第二个连杆相对于第个连杆的位置和姿态，那么第二个连杆在基系的位置和姿态可由下列矩阵的乘积给出般加相应前置或后置上下标的公式来表示两个或两个以上矩阵的乘积。

同理，若表示第三个连杆相对于第二个连杆的位置和姿态，则有称这些矩阵的乘积为矩阵，其前置上标若为既以基坐标系为参照，则可略去不写。

于是，个关节自由度机器人从手部到基系的总齐次变换矩阵为可以将上述关节系统扩展为具有个关节自由度的系统，其杆件，共个通过关节，共个相连接。