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。

按控制功并且能跟踪工作对象的变化，具有适应工作环境的功能。

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。

第三代工业机器人即智能机器人。

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。

部分内容简介式比较简单，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，零件上。

重复第步与第步，将所有零件都装配在起。

保存文件，完成装配。

制作装配动画运行程序，打开已经装配好的文件。

选择应用程序下的动画，进入动画制作界面。

单击主体定义按钮，选择每个主体个零件图图创建主体单击创建新关键帧序列按钮，在单击编辑或创建快照图，用主体拖动对个别零件进行移动。

然后点击拍照按钮，重复移动和拍照图。

单击启动动画，运行动画。

单击回放，选择捕捉确定，动画被保存到组件所在的下，完成。

图关键帧图拖动图机械臂装配图本章小结建立了机械手的三维模型，对机械手运动学和动力学性能进行了仿真研究，分析了运动部件之间的相对关系，完成了机械手抓取不同目标物时的运动学动力学仿真机械手采用液压驱动方式，驱动力大结构简单。

结论本文通过对五自由度工业机器人的结构设计，建立了机械臂运动过程模型。

又通过五自由度工业机器人的动力计算建立计算机控制系统方案和对机械臂进行三维建模，得到了如下些结果五自由度机械臂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，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。

可编程控制器控制系统主要是针对五自由度工业机器人的控制。

可编程控制器是通过软件来实现控制的，只需改变软件就可以实现不同的控制要求。

在本文结束之际，总结自己所做的工作，受时间和研究水平所限，认为在对机器人自动控制系统进行开发与应用还应进步深入研究，使机器人具备自动控制工作和机体在外部障碍的影响下进行自动修正的功能。

致谢本文是在导师焦波老师的精心指导下和热情关怀下完成的。

在论文的整个过程中无不渗透着焦波老师的大量心血。

几个月来，焦老师那严谨的治学态度，开拓创新的科研作风，忘我的工作精神和对学生的关爱，无不让我感动和钦佩，这将使我在今后的工作和学习中受益终身。

在此表示衷心的感谢，并致以最崇高的敬意。

参考文献蔡自兴机器人学清华大学出版社，法科依费特，法奇罗兹机器人技术导论匡兴华，陈元兴译国防科技大学出版社，年月成大先机械设计手册，第卷化学工业出版社，钟约先，林享机械系统计算机控制清华大学出版社，李元宗机器人学讲义太原工业大学，淮良贵，纪各刚机械设计高等教育出版社，余达太，马香峰业机器人应用冶金工业出版社，蔡自兴，张钟俊机器人技术的发展机器人，徐元吕工业机器人中国轻工业山版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，徐元吕机械电子技术上海同济大学出版社，振邦，汪勤澎，陈晋华机器人机械设计电子工业出版社，张福学机器人学智能机器人传感技术电子工业出版社，郭巧现代机器人学北京理工大学出版社，蒋新松国外机器人的发展及我们的对策研究机器人，李真，李志强协作多机器人系统的模块化设计与实现机器人，马宏绪两足步行机器人的动态步行研究国防科大博士学位论文，马香峰机器人机构学机械工业出版社，彭慧，封锡盛探索者号白治式无缆水下机器人控制软体系结构机器人，张钟俊，蔡白兴机器人自动化的新趋势自动化，诸静机器人与控制技术浙江大学出版社，附录图为底座尺寸示意图图底座尺寸示意图图为腰关节尺寸示意图图腰关节尺寸示意图图为小臂连杆尺寸示意图图小臂连杆尺寸示意图图为钟形连杆尺寸示意图图钟形连杆尺寸示意图图为腕部连接杆尺寸示意图图腕部连杆尺寸示意图图为电动机托架尺寸示意图图电动机托架尺寸示意图图为腕部齿轮箱尺寸示意图图腕部齿轮箱尺寸示意图附录，，未找到引用源。

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