1、速时间，则同步带应输出转矩为吸盘式机械臂结构设计设安全系数为，同步带减速比，同步带传动效率为单级传动。则电机所需输出力矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角第三自由度步进电机的选择丝杠螺母传动,实现腕部的升降，设丝杠轴向承载总和为。丝杠基本参数选择螺纹牙形梯形螺纹，螺距公称直径,中径摩擦系数螺旋升角为当量摩擦角为螺纹阻力矩为螺纹所受摩擦力矩式中摩擦系数，取支撑面平均直径，此例中取螺母内外径和的半，即。代入数据得吸盘式机械臂结构设计丝杠所受力矩为阻力矩与摩擦力矩之和，即安全系数取，则电机所需输出最小转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步转角第四自由度步进电机的选择腕部旋转直接用步进电机驱动，设手爪及物体的最大当量半径为，则转动惯量为式中手爪及物体总质量，设为，代入数据得设转速为，加速时间，。
2、选为单列角接触球轴承，轴承型号为升降轴设计升降轴上螺母与丝杠配合，故需设计成空心轴，主要承受轴向拉力，取内径，外径，用两光杠与直线轴承导向。丝杠对面对面角接触球轴承支撑，轴承型号为。光杠采用钢棒，与升降轴同平面平行放置，示意图如下吸盘式机械臂结构设计图升降轴导向示意图由知丝杠传递扭矩，则光杠所受圆周力则光杠所受径向力为光杠挠度最大值式中光杠长度弹性模量惯性矩将数据代入得由变形量可知，光杠变形较小，刚度足够。壳体设计机身部分采用铸铁材料，方形结构，臂厚。图机身底座外壳大臂壳体采用铸铁，形结构，质量轻，强度大。底板厚，上壁厚。吸盘式机械臂结构设计侧面采用透明塑料，厚度为左右。小臂外壳体采用铸铁，形结构，底板厚度，上壁及筋板厚。侧面用塑料，厚度左右。腕部外壳采用铸铁，分为上下两部分，圆筒形结构，壁厚。其它部分具体尺寸由结构确定，这里不叙述。
3、速时间，则同步带应输出转矩为吸盘式机械臂结构设计设安全系数为，同步带减速比，同步带传动效率为单级传动。则电机所需输出力矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角第三自由度步进电机的选择丝杠螺母传动,实现腕部的升降，设丝杠轴向承载总和为。丝杠基本参数选择螺纹牙形梯形螺纹，螺距公称直径,中径摩擦系数螺旋升角为当量摩擦角为螺纹阻力矩为螺纹所受摩擦力矩式中摩擦系数，取支撑面平均直径，此例中取螺母内外径和的半，即。代入数据得吸盘式机械臂结构设计丝杠所受力矩为阻力矩与摩擦力矩之和，即安全系数取，则电机所需输出最小转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步转角第四自由度步进电机的选择腕部旋转直接用步进电机驱动，设手爪及物体的最大当量半径为，则转动惯量为式中手爪及物体总质量，设为，代入数据得设转速为，加速时间，。
4、便等优点第二个关节采用了同步齿形带的传动结构，充分利用了大臂的空间，结构紧凑第三个关节采用了丝杠螺母传动，丝杠本身具有自锁功能，传动精度较高第四关节采用了步进电机直接驱动。吸盘式机械臂结构设计致谢本文的选题论证课题研究及撰写工作均是在导师耿军晓直接关怀和悉心指导下完成的，在整个攻读学士学位期间，耿老师严谨的治学态度，敏捷的思维，渊博的知识均使我受益终身。在此，谨向耿老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。在本课题的研究和学习过程中，还得到了蒋楠马海洋王宗根谷广杰同学的热情帮助，在此，本文作者对上述老师同学表示衷心感谢。吸盘式机械臂结构设计参考文献蔡自兴机器人学北京清华大学出版社，蔡自兴机器人原理及其应用湖南中南工业大学出版社，过三郎等机器人工程学及其应用北京国防工业出版社，付京孙等机器人学北京中国科学技术出版社，范印越机器人技术北京电子工业出版。
5、由式子的电机需输出转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角吸盘式机械臂结构设计吸盘式机械臂集成模块化机构设计同步齿形带传动设计由知，同步带输出转矩为,输出转速为，单级传动效率为，传动比，取安全系数,则同步带传递功率为设传动比分配为第级传动第二级传动，带轮依次为，则轮转速轮转速轮转速设中心距求出设计功率由文献表查得载荷修正系数，因为未使用张紧轮，又是减速运动，故文献中表的附加修正系数均为零。则选择带的节距由和，从图中查得带的节距代号为，对应的节距为见表确定带轮直径和带节线长由表,带轮齿数最小可取，考虑到制造和安装等因素，取。则根据表标准系列，取同理可得,重新计算传动比吸盘式机械臂结构设计由表可得,各带轮的直径由式可得带长计算公式式中中心距带长,则传递功率为≧由于轴上有键槽,承受定弯矩,取，轴承处轴颈取为。轴。
6、社，刘德满尹朝万机器人智能控制技术长春东北大学出版社，熊有伦机器人学北京机械工业出版社，合田周平等机器人技术北京科学出版社，昊广玉姜复兴机器人工程导论哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，张伯鹏张昆徐家球机器人工程基础北京机械工业出版社，孙迪生王炎机器人控制技术北京机械工业出版社，杨永才机械设计新标准应用手册北京北京科学技术出版社，朱宝库机械设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，淮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，刘文剑工业机器人设计与应用哈尔滨黑龙江科学技术出版社，蔡春源等机械零件设计手册北京冶金工业出版社，索罗门采夫工业机器人图册北京机械工业出版社，工业机械手图册编写组工业机械手图册北京机械工业出版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，王省富样条函数及其应用，西安西北工业大学出版社吸盘式机械臂结构设计代入数据计算可得同理可得按表，。
7、，详见图纸。图机器人小臂及腕部结构图吸盘式机械臂结构设计图机器人总体装配图吸盘式机械臂结构设计结论我国机器人的研究和应用起步较晚，但是随着国内外机器人的快速发展社会需求的增大和技术的进步，装配机器人得到了迅速的发展，多品种少批量生产方式和为提高产品质量及生产效率的生产工艺需求，是推动装配机器人发展的直接动力。型机器人在轻型较简单且要求机器人价格较低的装配作业中大显了身手。本课题正是在这种背景下提出来的，这是项具有重要意义的课题。本文主要完成了进行了机器人本体的设计。应该具有外形美观体积小重量轻成本低传动原理简单等特点，为此机器人设计成具有四自由度的结构，山机身大臂小臂腕部组成。其中第三个自由度为移动关节其余三个自由度均为旋转关节。机器人四个关节均选用价格低廉的步进电机驱动。第个关节采用谐波减速器传动，这种减速器具有减速比大精度高定位安装。
8、便等优点第二个关节采用了同步齿形带的传动结构，充分利用了大臂的空间，结构紧凑第三个关节采用了丝杠螺母传动，丝杠本身具有自锁功能，传动精度较高第四关节采用了步进电机直接驱动。吸盘式机械臂结构设计致谢本文的选题论证课题研究及撰写工作均是在导师耿军晓直接关怀和悉心指导下完成的，在整个攻读学士学位期间，耿老师严谨的治学态度，敏捷的思维，渊博的知识均使我受益终身。在此，谨向耿老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。在本课题的研究和学习过程中，还得到了蒋楠马海洋王宗根谷广杰同学的热情帮助，在此，本文作者对上述老师同学表示衷心感谢。吸盘式机械臂结构设计参考文献蔡自兴机器人学北京清华大学出版社，蔡自兴机器人原理及其应用湖南中南工业大学出版社，过三郎等机器人工程学及其应用北京国防工业出版社，付京孙等机器人学北京中国科学技术出版社，范印越机器人技术北京电子工业出版。
9、由式子的电机需输出转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角吸盘式机械臂结构设计吸盘式机械臂集成模块化机构设计同步齿形带传动设计由知，同步带输出转矩为,输出转速为，单级传动效率为，传动比，取安全系数,则同步带传递功率为设传动比分配为第级传动第二级传动，带轮依次为，则轮转速轮转速轮转速设中心距求出设计功率由文献表查得载荷修正系数，因为未使用张紧轮，又是减速运动，故文献中表的附加修正系数均为零。则选择带的节距由和，从图中查得带的节距代号为，对应的节距为见表确定带轮直径和带节线长由表,带轮齿数最小可取，考虑到制造和安装等因素，取。则根据表标准系列，取同理可得,重新计算传动比吸盘式机械臂结构设计由表可得,各带轮的直径由式可得带长计算公式式中中心距带长,则传递功率为≧由于轴上有键槽,承受定弯矩,取，轴承处轴颈取为。轴。
10、选为单列角接触球轴承，轴承型号为升降轴设计升降轴上螺母与丝杠配合，故需设计成空心轴，主要承受轴向拉力，取内径，外径，用两光杠与直线轴承导向。丝杠对面对面角接触球轴承支撑，轴承型号为。光杠采用钢棒，与升降轴同平面平行放置，示意图如下吸盘式机械臂结构设计图升降轴导向示意图由知丝杠传递扭矩，则光杠所受圆周力则光杠所受径向力为光杠挠度最大值式中光杠长度弹性模量惯性矩将数据代入得由变形量可知，光杠变形较小，刚度足够。壳体设计机身部分采用铸铁材料，方形结构，臂厚。图机身底座外壳大臂壳体采用铸铁，形结构，质量轻，强度大。底板厚，上壁厚。吸盘式机械臂结构设计侧面采用透明塑料，厚度为左右。小臂外壳体采用铸铁，形结构，底板厚度，上壁及筋板厚。侧面用塑料，厚度左右。腕部外壳采用铸铁，分为上下两部分，圆筒形结构，壁厚。其它部分具体尺寸由结构确定，这里不叙述。
11、社，刘德满尹朝万机器人智能控制技术长春东北大学出版社，熊有伦机器人学北京机械工业出版社，合田周平等机器人技术北京科学出版社，昊广玉姜复兴机器人工程导论哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，张伯鹏张昆徐家球机器人工程基础北京机械工业出版社，孙迪生王炎机器人控制技术北京机械工业出版社，杨永才机械设计新标准应用手册北京北京科学技术出版社，朱宝库机械设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，淮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，刘文剑工业机器人设计与应用哈尔滨黑龙江科学技术出版社，蔡春源等机械零件设计手册北京冶金工业出版社，索罗门采夫工业机器人图册北京机械工业出版社，工业机械手图册编写组工业机械手图册北京机械工业出版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，王省富样条函数及其应用，西安西北工业大学出版社吸盘式机械臂结构设计代入数据计算可得同理可得按表，。
12、，详见图纸。图机器人小臂及腕部结构图吸盘式机械臂结构设计图机器人总体装配图吸盘式机械臂结构设计结论我国机器人的研究和应用起步较晚，但是随着国内外机器人的快速发展社会需求的增大和技术的进步，装配机器人得到了迅速的发展，多品种少批量生产方式和为提高产品质量及生产效率的生产工艺需求，是推动装配机器人发展的直接动力。型机器人在轻型较简单且要求机器人价格较低的装配作业中大显了身手。本课题正是在这种背景下提出来的，这是项具有重要意义的课题。本文主要完成了进行了机器人本体的设计。应该具有外形美观体积小重量轻成本低传动原理简单等特点，为此机器人设计成具有四自由度的结构，山机身大臂小臂腕部组成。其中第三个自由度为移动关节其余三个自由度均为旋转关节。机器人四个关节均选用价格低廉的步进电机驱动。第个关节采用谐波减速器传动，这种减速器具有减速比大精度高定位安装。
参考资料：
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吸盘式Scara机械臂结构设计
