这种机器人还处于研制阶段，尚未大量投入工业应用。工业机器人的组成机械加工中使用的机器人大多是代替人上肢的部分功能，按给定的程序轨迹和要求进行工作。它主要由执行系统驱动系统控制系统及检测系统组成。执行系统执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部腕部机身和行走机构等。手部又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。腕部又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。臂部是支承腕部的部件，作用是承受工件的管理荷重，并把它传递到预定的位置。机身是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转升降或俯仰运动。驱动系统为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的机械传动液压传动气压传动和电传动。控制系统通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生或故障时发出报警信号。检测系统作用是通过各种检测装置传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。工业机器人的分类工业机器人的分类方法很多，这里主要以工业机器人的驱动方式控制功能编程方式控制机构坐标形式自由度数以及抓取重量的不同进行分类。按驱动方式分为液压传动，气压传动和电动。按控制功能分为重复型和智能型。重复型机器人能够按照事前编制的程序重复自动的工作。目前，机械加工系统中应用的工业机器人几乎都是这种。智能型机器人除具有重复型的功能外，还具有视觉触觉识别和判断功能等。按编程方式分为可编程序式和示教再现式。按控制方式分为点位控制和连续轨迹控制。点位控制是指机器人的运动，只控制空间点的位置，而不控制由个定位点到另个定位点之间的运动轨迹。连续轨迹控制是指能控制机器人的运动轨迹为空间任意曲线。按控制机构分为开关型和佩服型。开关型机器人是通过机械挡块行程开关等电器触头的开关动作，得到位置信号，从而控制运动部件定位。这种机器人结构比较简单，只能用于点位控制，难于实现复杂运动。佩服型机器人是根据连续输入指令，经过信号扩大，由佩服驱动机构控制运动。通常采用位置检测机构，检测机器人运动部件的位置和姿态变化，以控制机器人运动部件的准确定位。这种机器人可获得良好的运动特性，定位精度高，不仅适于点位控制，而且适于连续轨迹控制。按坐标形式分为直角坐标式机器人极坐标式机器人圆柱坐标式机器人和多关节式机器人。按自由度数分，机器人的自由度数越多，能用性就越广，但结构复杂。般到个自由度即能满足稍复杂的使用要求了。按抓取重量分大型中型小型和微型。大型机器人的抓取重量为以上中型机器人的抓取重量为小型机器人的抓取重量为微型机器人的抓取重量为以下。工业机器人主要技术性能参数工业机器人的技术参数是说明其规格和性能的具体指标。主要技术参数有如下抓取重量抓取重量是用来表明机器人负荷能力的技术参数，这是项主要参数。这项参数与机器人的运动速度有关，般是指在正常速度下所抓取的重量。抓取工件的极限尺寸抓取工件的极限尺寸是用来表明机器人抓取功能的技术参数，它是设计手部的基础。坐标形式和自由度说明机器人机身手部腕部等共有的自由度数及它们组成的坐标系特征。运动行程范围指执行机构直线移动距离或回转角度的范围，即各运动自由度的运动量。根据运动行程范围和坐标形式就可确定机器人的工作范围。运动速度是反映机器人性能的重要参数。通常所指的运动速度是机器人的最大运动速度。它与抓取重量定位精度等参数密切有关，互相影响。目前，国内外机器人的最大直线移动速度为左右，般为回转速度最大为，般为。定位精度和重复定位精度定位精度和重复定位精度是衡量机器人工作质量的项重要指标。课题的总体内容根据移动机构的移动能力指标，比较现有移动机构的性能特点，确定移动机构的最佳移动方式。设计个五自由度关节式机械臂。确定五自由度工业机器人的主要技术参数和传动关系，并通过对工业机器人的动力计算为各部位选择合适的驱动电机。确定五自由度工业机器人设计计算机控制系统方案。为所设计的五自由度工业机器人进行建模。本章小结本章主要介绍了本设计的课题背景，工业机器人的组成分类和主要技术性能参数以及本设计的总体内容。第章机械臂的结构设计五自由度工业机器人的主要参数自由度数抓取重量手臂伸缩，手臂俯仰手臂回转手腕摆动手腕回转ε，ε五自由度工业机器人结构以型机器人为参照，具有五个自由度，有六个控制轴，采用直流伺服控制。图纸为其传动原理图主要技术参数表技术参数项目技术参数结构型式空间多关节式自由度数个驱动方式直流伺服电动机驱动腕部最大重量抓取重量操作方式示教再现脱线编程采用空间多关节式结构，工作范围比其它结构形式要大Ⅰ轴控制机器人腰座旋转，伺服电动机轴上的小齿轮旋动腰部轴承带轮齿的内环完成运动Ⅱ轴Ⅲ轴分别控制大小臂的运动，其传动是通过滚珠丝杠螺母副来完成，传动刚度高ⅣⅤⅥ轴控制腕部运动，伺服电动机通过Ⅵ轴除外齿形带轮齿服务而测定的，获得能够识别颜色的斑点。在这些试验中获得结果我们用绿色标记标出，如图所示。我们希望该机械手的方向是同定的，因此仅仅需要个自由度自由度的位置应该被相关的视觉输入的影响。这些自由度两个是由的定位控制，其中个应在图像中心位置。最后的自由度是由的大小决定的。测试结果如图所示，移动机械手的任务是移动个瓶子从图像的桌子上移动到右边相对的较远的箱子里。机器人移动机械手收缩和目标行为有关的数据关系可以在图中看到。图机械手运行时各项的比例系数表首先移动机械手收缩和移动指令被激活引起移动平台移向目标，同时手臂保持原始的配置装态。经过约秒之内达到目标并获得目标信号，因此机械手收缩动作被取消，机械手捕获动作被激活。不久后，动作也被取消，让机械手拿起无干扰的目标。然而机械手运动会异致赛格威漂移，因此要过会知道经过之后移动平台重新被激活，在这里移动平台又达到了预期目标的相对位置。视觉伺服指挥机械手到如图所示的状态。经过约秒钟，瓶子应该被抓手拾起的和新的目标是给予，造成机械手收缩动作被重新激活而机械手捕获动作被取消。同时移动平台移动动作也被激活，但当机械臂被收回时移动平台的移动动作会迅速被取消。完成之后控制移动平台移动到所需位置放置，进而机械手被激活把目标放到箱子里。结论本文已经介绍了如何使动态系统的方法应用于移动操作。此文的主要结论包括两个层次，其中竞争态势是用于移动平台的整体协调和机械手运动以及避障和目标获取等动作。该方法首先已被证实在模拟环境中，其次也通过实际工作的验证。实验用的系统是。该系统最初是模拟和参数的调整，釆用模拟器进行。基于模拟器的物理参数理想的转向。整个是个执行工作有益环境的平台。虽然控制是以被执行的，但由于的非实性，动作间会有异常值出现。本文出自年国际机器人和自动化会议论文集参考文献五自由度机械臂设计摘要本设计主要介绍关于工业机器人的些知识和原理，包括工业机器人的组成分类主要技术性能参数和工业机器人的运动分析。本设计的总体内容是根据移动机构的移动能力指标，比较现有移动机构的性能特点，确定移动机构的最佳移动方式设计个五自由度关节式机械臂，确定五自由度工业机器人的主要技术参数和传动关系，并通过对工业机器人的动力计算为各部位选择合适的驱动电机确定五自由度工业机器人设计计算机控制系统方案以及为所设计的五自由度工业机器人进行建模。本论文作者在参考大量文献资料的基础上，结合设计的要求，并参考通用型机器人的结构，进行五自由度工业机器人的结构设计和其计算机控制系统的设计。本文所设计的机械手臂主要由手爪腕小臂大臂和基座组成，同时用对其进行了三维建模，可用于搜索抓取水下管件缆线等细长物体，也可用于抓取其它形状的物体，具有定的通用性。机器人能自动控制，多功能，有五个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。关键词五自由度工业机器人三维建模,目录摘要第章绪论课题背景工业机器人的组成工业机器人的分类工业机器人主要技术性能参数课题的总体内容本章小结第章机械臂的结构设计五自由度工业机器人的主要参数五自由度工业机器人结构五自由度工业机器人的动力计算本章小结第章机械臂的建模创建零件装配制作装配动画本章小结结论致谢参考文献附录附录第章绪论课题背景机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程电子工程计算机工程自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究制造和应用水平，是个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义工业机器人是种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义工业机器人是种机体，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代第代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部臂部驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉触觉视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第代工业机器人要复杂得多，这种机器人从年开始进入了实用阶段，现在已开始普及应用。第三代工业机器人即智能机器人。这种机器人除了具有触觉视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。并且能跟踪工作对象的变化，具有适应工作环境的功能。这种机器人还处于研制阶段，尚未大量投入工业应用。工业机器人的组成机械加工中使用的机器人大多是代替人上肢的部分功能，按给定的程序轨迹和要求进行工作。它主要由执行系统驱动系统控制系统及检测系统组成。执行系统执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部腕部机身和行走机构等。手部又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。腕部又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。臂部是支承腕部的部件，作用是承受工件的管理荷重，并把它传递到预定的位置。机身是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转升降或俯仰运动。驱动系统为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的机械传动液压传动气压传动和电传动。控制系统通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生或