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。传动系统的布间的工数据流图基本数据流图本电子购物商城订单审核数据流程图为例，其顶层数据流图，如图所示。订单审核电子购物商城电子购物商城图系统审核订单数据流程图数据流图数据流图重点在描述以处理逻辑为中心的数据的流入与流出，而对数据本身未加描述，影响了用户对数据流图的理解。数据字典是对数据流图的很好的补充，它是数据流图上所有成分的定义和解释的文字集合，它是对数据流图的各种成分起注解说明的作用，同时它还对系统分析中其他需要说明的问题进行定义和说明。系统分析人员把不便在数据流图上注明而对于系统分析应该获得，对整个系统开发以至将来系统运行与维护是必须的信息尽可能放入数据字典。数据字典对数据流图的描述尽可能说明下列问题什么是什么或是什么何出在何处来或者来自何处，去向何处何时何时出现，时间长短数据字典描述的主要内容有数据流数据元素数据存储加工和外部项，其中数据元素是组成数据流的基本成分。在系统分析中，数据字典起着重要的作用。它包含关于系统详细信息。般说来，系统分析人员把不便在数据流图上注明而对于系统分析应该获得，对整个系统开发必需的信息，尽可能放入数据字典，部分数据字典如下所示。表数据字典数据流表数据字典数据元素数据流系统名提交订单编号条目名订货公司别名来源客户去处接收订货信息数据流结构合同编号客户名称签订日期商品型号数量单价总价供货日期付款情况签订人员备注简要说明营销人员根据客户要求签订订货合同，随时了解合同付款情况。数据元素系统名销售订货编号条目名签订日期别名数据流订货要求存储处订货客户记录数据元素属性代码类型日期型取值范围意义客户签订订货合同的时间简要说明由营销人员填写订货合同。表数据字典数据存储表数据字典外部项外部项系统名销售订货编号条目名客户资料别名输入数据流输出数据流主要特征客户编号客户名称所在省电话区号联系电话传真联系人手机地址邮编跟踪业务员客户性质备注简要说明客户的基本情况。数据存储系统名销售订货编号条目名订货客户记录别名存储组织订货客户记录记录数数据量主键客户编号副键记录组成合同编号客户名称签订日期商品型号数量单价总价供货日期付款情况签订人员备注简要说明营销人员根据订货客户记录为客户准备商品。第四章系统数据库设计数据库概念设计数据库设计规范数据库命名规则数据库名称，每个英文单词第个字母大写表命名规则表名称，每个英文单词第个字母大写字段命名规则每个英文单词第个字母大写字段时间格式所有时间格式采用的形式数据库逻辑设计图数据路设计图数据字典系统管理员表管理系统管理员账号和密码的表，主要属性有用户名和密码。系统管理员根据用户名密码登陆后台系统。表系统管理员表表名字段名数据类型长度主外键字段说明备注主键管理员非空无管理员密码非空会员区域表网站会员购物地点，主要属性有，。系统可以根据会员区域表收取会员需要运输商品的运输费。表送货路程表表名字段名数据类型长度主外键字段说明备注主键区域非空无送货距离无表送货路程表会员购物信息表会员购物信息统计表，主要属性有。表会员购物信息表表名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