的优点，已广泛应用在现代机器人中。因此在大臂和小臂关节处使用了谐波减速器，减速比分别为和，使用的步进电机输出扭矩分别为和。在现代机器人结构中广泛使用着各种机器人轴承，常用的有环形轴承和交叉滚子轴承。这几种机器人专用轴承具有结构简单紧凑，精度高刚度大，承载能力强可承受径向力轴向力倾覆力矩和安装方便等优点。但考虑到这些轴承价格昂贵，而使用普通的球轴承或滚子轴承也能满足结构的需要，所以在该机器人的结构中仍然全部采用球轴承。在电机的布置上，考虑尽量将电机放置在相应的操作臂的前端，这样可以减小扭矩，同时也可以起到重力平衡的作用，但同时尽量避免过长的传动链，以简化结构，减少诱导运动。参考同类机器人的运动参数，结合工作情况的需要，定出该型机器人的运动参数如下关节关节关节关节关节关节最大加速度各关节转动范围关节旋转关节或移动关节连接起来的开式运动链。开链结构使得机器人的运动分析和静力分析复杂，两相邻杆件坐标系之间的位姿关系末端执行器的位姿与各关节变量之间的关系末端执行器的受力和各关节驱动力矩或力之间的关系等，都不是般机构分析方法能解决得了的，需要建立套针对空间开链机构的运动学静力学方法。末端执行器的位置速度加速度和各个关节驱动力矩之间的关系是动力学分析的主要内容，在手臂开链结构中，每个关节的运动受到其它关节运动的影响，作用在每个关节上的重力负载和惯性负载随手臂位姿变化而变化，在高速情况下，还存在哥氏力和离心力的影响。因此，机器人是个多输入多输出的非线性强耦合位置时变的动力学系统，动力学分析十分复杂，因此，即使通过定的简化，也需要使用不同于般机构分析的专门分析方法。其次，由于开链机构相当于系列悬臂杆件串联在起，机械误差和弹性变形的累积使机器人的刚度和精度大受影响。因此在进行机器人机械设计时特别要注意刚度和精度设计。再次，机器人是典型的机电体化产品，在进行结构设计时必须要考虑到驱动控制等方面的问题，这和般的机械产品设计是不同的。另外，与般机械产品相比，机器人的机械设计在结构的紧凑性灵巧性方面有更高的要求。与机器人有关的概念以下是本文中涉及到的些与机器人技术有关的概念。自由度工业机器人般都为多关节的空间机构，其运动副通常有移动副和转动副两种。相应地，以转动副相连的关节称为转动关节。以移动副相连的关节称为移动关节。在这些关节中，单独驱动的关节称为主动关节。主动关节的数目称为机器人的自由度。机器人的分类机器人分类方法有多种。按机器人的控制方法的不同，可分为点位类可分为搬运机器人喷涂机器人焊接机器人装配机器人切削加工机器人和特种用途机器人等。方案设计方案要求如前所述，该机器人用于制造车间物流系统中工件的搬运装夹和日常生活中的持物看护等。能够固定在移动装置如上，以实现灵活移动。要求动作灵活，工作范围大，被夹持物应具有多种姿态，自由度在个，结构紧凑，重量轻。采用电动机驱动，设计负重为公斤，手爪开合范围。方案功能设端执行器在空间的位置，后三关节决定了末端执行器在空间的姿态。传动系统的布置总体结构方案确定后，作出机器人结构草图。在传动系统的布置方面，尝试了多种不同的方案。主要有以下几种，见图。方案图传动链最短，诱导运动少。但手腕结构尺寸大，重量大，腰部结构复杂。方案图方案图腰部结构简单，便于应用重力进行力矩平衡，但大小臂结构复杂，传动链长，诱导运动多，方案图传动链短，手腕重量轻，结构紧凑。综合考虑，最后确定方案为较优方案，根据该方案进行机械结构设计。方案描述该机器人固定在自动引导车上。这种可以实现水平方向两个自由度的运动，导航方式有多种，如磁导航激光导航程序自动轨迹控制等方式，因此，该机器人有运动自由灵活的特点。机器人本体由机座腰部大臂小臂手腕末端执行器和驱动装置组成。共有六个自由度，依次为腰部回转大臂俯仰小臂俯仰手腕回转手腕俯仰手腕侧摆。机器人采用电动机驱动。这种驱动方式具有结构简单易于控制使用维修方便不污染环境等优点，这也是现代机器人应用最多的驱动方式。为实现机器人灵活自由地移动，驱动系统使用了蓄电池供电。电动机可以选择步进电机或直流伺服电机。使用直流伺服电机能构成闭环控制，精度高，额定转速高，但价格较高，而步进电机驱动具有成本低，控制系统简单的优点。确定这种机器人的个关节都采用步进电关节关节关节关节关节方案结构设计与分析该机器人的本体组成如图。各部件组成和功能描述如下底座部件底座部件包括底座回转部件传动部件和步进电机等。底座部件固定在自动引导车上，支持整个操作机，步进电机固定在底座上，级同步带传动将运动传递到腰部回转轴，同时起到减速作用。腰部回转部件腰部回转部件包括腰部支架回转轴支架谐波减速器和步进电机制动器等。作用是支承大臂部件，并完成腰部回转运动。在腰部支架上固定着驱动大臂俯仰和小臂俯仰的电机。大臂部件包括大臂和传动部件。小臂部件包括小臂减速齿轮箱传动部件传动轴等，在小臂前端靠近大臂的端固定驱动手腕三个运动的步进电机手腕部件包括手腕壳体传动齿轮和传动轴机械接口等末端执行器为抓取不同形状不同材质的物体，末端执行器设计得开合范围比较大，为。考虑在指尖的平面上贴传感器片，进行力的控制。设计了两种手爪。两种手爪都采用电机驱动，平行开合机构。方案采用了左右旋螺杆，同根螺杆端为左旋螺纹，另端为螺距相同的右旋螺纹，当螺杆转动时，两只螺母带动左右两个手指同时开合，燕尾导轨定向。方案的运动机构采用平行四连杆机构。方案比方案重量轻，被夹持物到手腕的高度尺寸大，刚度略差。使用了蜗轮蜗杆机构起到减速和增大扭矩的作用。两种手爪使用同样的与手腕连接的机械接口。机驱动，开环控制。由于大臂俯仰和小臂俯仰运动的力矩很大，分别为和左右，如果使用电机直接驱动的话，要求电机的输出扭矩很大，因此考虑在大臂关节和小臂关节处使用减速器。常用的减速器有行星减速器和谐波减速器等。谐波减速器具有传动比大承载能力强传动平稳体积小重量轻计与分析机器人自由度的分配和手臂手腕的构形手臂是执行机构中的主要运动部件，它用来支承腕关节和末端执行器，并使它们能在空间运动。为了使手部能达到工作空间的操作线液相上限线漏液线液相下限线液泛线雾沫夹带五浮阀塔板工艺设计计算结果项目精馏段提馏段塔径，板间距，塔板型式实际塔板数空塔气速，堰长，堰高，板上液层高度，降液管底隙高度，浮阀数，个阀孔气速，阀孔动能因数临界阀孔气速，孔心距，排间距，单板压降，液体在降液管内停留时间，安定区宽度,单溢流弓形降液管单溢流弓形降液管边缘固定区宽度,弓形降液管宽度,开孔率泛点率气相负荷上限，气相负荷下限，操作弹性六辅助设备及零件设计塔顶全凝器的计算及选型冷凝器的选择列管式冷凝器按冷凝器与塔的位置，可分为整体式自流式和强制循环式。整体式如图，所示。将冷凝器与精馏塔作成体。这种布局的优点是上升蒸汽压降较小，蒸汽分布均匀，缺点是塔顶结构复杂，不便维修，当需用阀门流量计来调节时，需较大位差，须增大塔顶板与冷凝器间距离，导致塔体过高。该型式常用于减压精馏或传热面较小场合。自流式如图所示。将冷凝器装在塔顶附近的台架上，靠改变台架的高度来获得回流和采出所需的位差。强制循环式如图，所示。当冷凝器换热面过大时，装在塔顶附近对造价和维修都是不利的，故将冷凝器装在离塔顶较远的低处，用泵向塔提供回流液。根据本次设计体系，甲醇水走壳程，冷凝水走管程，采用逆流形式。冷凝器置于塔下部适当位置，用泵向塔顶送回流冷凝水，在冷凝器和泵之间需设回流罐，这样可以减少台架，且便于维修安装，造价不高。冷凝器的传热面积和冷却水的消耗量热流体为的的甲醇蒸汽，冷凝蒸汽量由于甲醇摩尔分数为,所以可以忽略水的冷凝热,冷凝水始温为，取全凝器出口水温为，在平均温度物性数据如下甲醇在膜温下，水在平均温度下甲醇水水设备的热参数水的流量平均温度差根据传热系数估计表取传热面积的估计值为安全系数取换热面积管子尺寸取水流速取管数根管长取管心距壳体直径取折流板采用弓形折流板，取折流板间距由上面计算数据，选型如下公称直径管子尺寸公称压力管子长管程数管数根壳程数管心距管子排列正三角排列核算管程壳程的流速及管程流通截面积管内水的流速水壳程流通截面积取壳内甲醇水流速当量直径计算流体阻力管程流体阻力设管壁粗糙度ε为，则ε,查得摩擦系数取污垢校正系数符合般要求壳程流体阻力，故管子排列为正三角形排列，取挡板数块代入得取污垢校正系数故管壳程压力损失均符合要求管程对流给热系数膜的雷诺数所以为垂直湍流管壳程对流给热系数的优点，已广泛应用在现代机器人中。因此在大臂和小臂关节处使用了谐波减速器，减速比分别为和，使用的步进电机输出扭矩分别为和。在现代机器人结构中广泛使用着各种机器人轴承，常用的有环形轴承和交叉滚子轴承。这几种机器人专用轴承具有结构简单紧凑，精度高刚度大，承载能力强可承受径向力轴向力倾覆力矩和安装方便等优点。但考虑到这些轴承价格昂贵，而使用普通的球轴承或滚子轴承也能满足结构的需要，所以在该机器人的结构中仍然全部采用球轴承。在电机的布置上，考虑尽量将电机放置在相应的操作臂的前端，这样可以减小扭矩，同时也可以起到重力平衡的作用，但同时尽量避免过长的传动链，以简化结构，减少诱导运动。参考同类机器人的运动参数，结合工作情况的需要，定出该型机器人的运动参数如下关节关节关节关节关节关节最大加速度各关节转动范围关节旋转关节或移动关节连接起来的开式运动链。开链结构使得机器人的运动分析和静力分析复杂，两相邻杆件坐标系之间的位姿关系末端执行器的位姿与各关节变量之间的关系末端执行器的受力和各关节驱动力矩或力之间的关系等，都不是般机构分析方法能解决得了的，需要建立套针对空间开链机构的运动学静力学方法。末端执行器的位置速度加速度和各个关节驱动力矩之间的关系是动力学分析的主要内容，在手臂开链结构中，每个关节的运动受到其它关节运动的影响，作用在每个关节上的重力负载和惯性负载随手臂位姿变化而变化，在高速情况下，还存在哥氏力和离心力的影响。因此，机器人是个多输入多输出的非线性强耦合位置时变的动力学系统，动力学分析十分复杂，因此，即使通过定的简化，也需要使用不同于般机构分析的专门分析方法。其次，由于开链机构相当于系列悬臂杆件串联在起，机械误差和弹性变形的累积使机器人的刚度和精度大受影响。因此在进行机器人机械设计时特别要注意刚度和精度设计。再次，机器人是典型的机电体化产品，在进行结构设计时必须要考虑到驱动控制等方面的问题，这和般的机械产品设计是不同的。另外，与般机械产品相比，机器人的机械设计在结构的紧凑性灵巧性方面有更高的要求。与机器人有关的概念以下是本文中涉及到的些与机器人技术有关的概念。自由度工业机器人般都为多关节的空间机构，其运动副通常有移动副和转动副两种。相应地，以转动副相连的关节称为转动关节。以移动副相连的关节称为移动关节。在这些关节中，单独驱动的关节称为主动关节。主动关节的数目称为机器人的自由度。机器人的分类机器人分类方法有多种。按机器人的控制方法的不同，可分为点位类可分为搬运机器人喷涂机器人焊接机器人装配机器人切削加工机器人和特种用途机器人等。方案设计方案要求如前所述，该机器人用于制造车间物流系统中工件的搬运装夹和日常生活中的持物看护等。能够固定在移动装置如上，以实现灵活移动。要求动作灵活，工作范围大，被夹持物应具有多种姿态，自由度在个，结构紧凑，重量轻。采用电动机驱动，设计负重为公斤，手爪开合范围。方案功能设