1、式中电机静态转矩各种摩擦力矩的总和重力矩其中，摩擦力矩包括导轨摩擦力丝杠螺母传动摩擦力和齿轮等摩擦力折算到伺服电机轴上的摩擦力矩。导轨摩擦等于导轨摩擦系数与其所受正压力的乘积，而丝杠螺母传动摩擦和齿轮传动摩擦则用该传动装置的传动效率表示。如果被控对象在垂直导轨上运动，则被控对象的重力矩是电机主要克服的负载。由以上电机静态的设计，初步选择适合的电机型号，然后对整个位置伺服系统进行动态设计，目的是使被控对象无超程定位，尽可能小的轨迹误差，良好的加速能力。这就要求位置伺服系统具有良好的的动态响应特性稳定性，抗干扰能力强。当然垂直水平臂由于引用标准模块，也可以在两轴机器人模块选型时直接将电机型号确定。腕部直流伺服电机选型腕部电机主要克服抓手和需码跺产品旋转时的摩擦力矩，而根据腕部的结构知摩擦力矩。

2、度可达以上，而在焊接装配等高要求领域里作业的机器人精度可达微米级速度更快，如公司在开发具有周期抓取载荷的名叫码垛机器人。机器人技术在码垛领域中的应用，主要表现在以下几个方面适应性强机器人码垛机主要更换抓手就可以处理不同种类的产品。智能程度高机器人码垛机可以对到来的物料进行识别，然后，码垛机根据识别信息将物料送往不同的托盘上。操作范围大机器人码垛机本身占地面积小，操作范围大，可同时处理多条生产线上的产品。卸垛与码垛这种情况是指将两个以上的匀质物垛进行卸垛，然后将卸下的物料码垛在另个托盘上，以满足用户的要求。现代机器人码垛机的发展状况机器人从年代问世以来，经过年的发展，已经广泛应用。世纪年代以来，随着机器人驱动方式的改变信息处理速度的提高传感器技术的发展，工业机器人技术逐渐成熟，并很快得到推。

3、码垛由于其生产效率低下而成为这些行业产量和码垛质量提高的巨大障碍，已不能满足现代化大生产的需要。目前国内全自动码垛设备主要依靠进口，国产设备生产厂家相对较少，机器人码垛机技术不很成熟。我国人工码垛的低效率与产量的日益提高之间的矛盾日益突出，因此对机器人码垛机的研究具有重大的经济意义和现实意义。本文主要研究工作机器人码垛机的迅速发展，在各个领域里的应用，对机器人设计提出更高的要求。机器人的整体设计和机械结构是否合理，其控制性能是否能够满足工作要求。本文从这些问题出发，在机器人学自动控制原理机械电子学机械设计等多方面理论知识支撑下，对码垛系统进行总统方案节的性能有关。式中电机调速范围电机最大转速电机最小转速电机的静态转矩用来克服机器人导轨摩擦传动摩擦以及重力矩的作用。电机的静态转矩用公式表示。

4、垛机均无法满足现代化企业多品种少批量的产品码垛要求，即缺乏处理多种产品的能力另外，随着大型物资批发配送中心的出现，需要为成千上万个的用户按定单配送产品。这就要求码垛机具有混合码垛的能力，所有这些，都为机器人码垛机的发展提供了机会，继年代末日本将机器人技术用于码垛工艺以来，机器人码垛机的研究开发获得了迅速的发展，柔性处理速度以及抓取重量不断提高，价格不断下降。近年来，机器人码垛技术发展甚为迅猛，这种发展趋势是和当今制造领域出现的多品种少批量的发展趋势相适应的，机器人码垛机以其柔性工作能力和很小占地面积，能够同时处理多种物料和码垛多个料垛，愈来愈受到广大用户的青睐并迅速占据码垛市场。机器入码垛机富有柔性，被广泛用于制造焊接装配码垛作业中操作更准确，具有定位精度高的特点，目前码垛机器人的定位精。

5、万台至万台之间。从宏观的角度看机器人发展的大趋势，世纪花了大约年，工业机器人从萌芽进入成熟，世纪年代起步的下代机器人大约需要年的培育期，即在年左右有望进入成熟期。日本美国等西方发达国家机器人码垛机应用广泛，几乎遍布各个行业，如石化行业食品行业中的饮料行业等等。而在中国，码垛机器人开始在食品化工等行业刚开始得到应用。机器人码垛机未能在较大行业范围内使用，而且在使用的机器人码垛机中，进口码垛机占据很大部分比例。从各方面可显示出，工业机器人现在处于迅速发展阶段，掌握机器人的设计方法是刻不容缓的事情。随着科学技术的迅猛发展，生产力水平的不断提高，人们对降低劳动强度改善工作环境日益重视起来。石油化工化肥粮食港口等行业对码垛质量和劳动效率的要求也日益提高，从而促进了这些企业的现代化改造。而传统的人工。

6、为轴承的滚动摩擦，数值较小，初步选择瑞士玛威诺公司系列直流伺服电机，其主要技术参数如表所示。系列伺服电机具有转矩惯量比大运作平滑零齿槽效应转矩等特点，适合高精度机器人控制应用场合。表系列直流伺服电机主要技术参数表水平臂部直流伺服电机选型水平臂部电机主要克服工作台运动时的导轨摩擦力矩滚珠丝杠摩擦力矩和同步带轮摩擦力矩，根据计算可初步选择为瑞士玛威诺公司系列直流伺服电机，其主要技术参数如表所示。垂直臂部直流伺服电机选型垂直臂部电机主要克服工作台运动时的重力矩滚珠丝杠摩擦力矩和，根据计算可初步选择为瑞士玛威诺公司系列直流伺服电机，其主要技术参数如表所示。腰部直流伺服电机选型腰要臂部电机主要克服机器人臂部腕部和手部及其持重旋转时的滚动摩擦力矩和齿轮摩擦力矩，根据计算可初步选择为瑞士玛威诺公司系列。

7、，目前已经在工业生产的许多领域得到应用。从世纪年代至今，机器人技术经历了可编程机器人示教机器人和智能机器人三代。机器人技术是世纪中后期工业社会和经济发展的产物，机器人学的进步和应用是本世纪自动控制最有说服方的成就，是当代最高意义上的自动化。在机器人国际市场中占领份额最大的是日本，据日本机器人联合会年月公布的数据显示年第二季度机器人销售额为亿日元，其中出口额竟达到亿日元。在日本主要码垛机生产商有日本不二输送机工业株式会社，现已成功开发出达到次时的高速码垛机器人，抓取重量达。我国工业机器人从世纪年代七五科技攻关开始起步，在国家科技攻关项目支持下，仅过十几年的研制生产和应用，使中国的机器人产业从无到有，跨出了大步。在国内，研究机器人码垛机的单位主要有哈工大机器人研究所和上海交通大学机器人研究所。

8、杠传动刚度，常采用双推双推的支承方式。根据其受力状况对滚珠丝杠进行设计，其设计流程如表所示。根据水平臂部和垂直臂部滚珠丝杠受力特点，选用汉江机床厂系列。其公称直径为，导程为，精度等级为。由于丝杠主要承受轴向力，大多采用推力轴承做支承，在相同尺寸条件下，推力球轴承轴向刚度比向心推力球轴承及圆锥轴承的轴向刚度要大倍以上推力滚柱轴承刚度又比推力球轴承大倍左右。当轴向载荷较小时，可不用推力球轴承而用向心推力球轴承，这样可以减少轴承数量。轴承选用日本公司生产的丝杠支承专用轴承，接触角为度，轴向刚度大，启动力矩小，采用列面对面组合形式形式。表滚珠丝杠设计流程导轨的选型滚动直线导轨副的特点滚动体与圆弧沟槽相接触，与点接触相比承载能力大，刚性好摩擦因素好，般小于，仅为滑动导轨副的，节省动力，可以承受上下。

9、。哈工大机器人研究所多年前就研制了机器人码垛机，成功地应用在全自动包装码垛生产线上，取得了良好的经济效益和社会效益。他们采用双自由度的笛卡耳坐标式机器人码垛机并结合编组机，通过次抓取两袋或三袋，实现了袋的工作能力。上海交通大学机器人研究所正在从事高速码垛技术的开发研究，取得了重要进展。然而，和国外相比，国内的码垛技术还存在很大的差距，目前，日本美国德国英国等发达国家的自动码垛技术已经发展到了相当高的水平，在线式码垛机的吞吐量在不断地提高，机器人码垛机的柔性处理速度以及抓取载荷在不断地升级，应用场合在不断地扩大，在不断地缩短差距的道路上，我国的科技工作者和广大的技术工程人员还有许多工作要做。研究目的和意义根据联合国欧洲经济委员会国际机器人联合会最新统计，目前在世界范围内服役的机器人总量大致。

10、计算选择大些。通常减速器设计完毕后，通常将减速器作为负载之，其转动惯量需折算到电机轴上。根据以上分析计算，可选择型行星齿轮减速器，减速比。腰部减速装置的设计腰部电机的主要任务是克服机器人臂部腕部和手部及其持重旋转时的摩擦力和转动惯量，由三维模型可获得其负载转动惯量由于负载转动惯量较大，而直流伺服电机的转动惯量较小，负载和电机之间需要较大的传动比。选择总传动比为，则负载等效转动惯量与电机转动惯量之比为。在设计时选用摆线针轮减速，摆线针轮选用。其参数为输入转速，输出轴转速，。减速比为，许用转矩为，电机功率为。滚珠丝杠的选型滚珠丝杆和滑动丝杆相比具有摩擦小传动效率高传动灵敏，不易产生爬行定位精度高磨损小寿命长精度保持好等优点。缺点是不能自锁，用于升降传动时需另加自锁机构结构复杂，成本高。为增强。

11、左右四个方向的载荷磨损小，寿命长，安装维修润滑简便。运动灵活无冲击，在低速微量进给时，能很好地控制控制位置尺寸。轴方向上采用艾必希带法兰形型高精度圆柱直线导轨。直线滚动导轨通常两条成对使用，可以水平安装，也可以垂直或倾斜安装。内六角圆柱头螺钉基准导轨向拖板非基准导轨图直线导轨的安装结构为保证两条导轨平行，通常把条导轨作为基准导轨。其安装形式有单导轨定位和双导轨定位，三轴方向上采用双导轨定位，轴数控磨削机床直线导轨的安装结构如图所示。小结本论文以码垛系统中的四自由度码垛机器人为研究对象，以其功能原理和结构设计为基础，对四坐标机器人的位置控制性能进行了研究和建立系统模型论文的研究内容和成果如下以袋式码垛系统为例，确定码垛机器人的工作参数，并以此确定码垛机器人的类型为四自由度圆柱坐标型，确定四。

12、流伺服电机，其主要技术参数如表所示。齿轮减速器的设计计算腕部减速装置的设计抓手和米袋旋转时的转动惯量很大，是电机设计需要考虑的主要对象。抓手最大质量为，容许抓取质量为，其转动惯量的计算可近似认为，在些设定需码跺产品外形尺寸为长方体，则长方体绕轴的转动惯量为式中，则。可按以下公式把负载惯量折算到电机轴上等效惯量式中负载惯量折算到电机轴上的等效惯量负载惯量电机到负载的传动比根据惯性负载和转矩的最佳匹配原则确定减速器的总传动比。减速器的总传动比的最佳值是当负载转动惯量换算到电机轴上的转动惯量等于电动机转子的转动惯量时的数值，此时，电动机的输出转矩半用来加速负载，半用于加速电机转子。负载转动惯量折算到电机轴上转动惯量计算公式上式计算忽略了减速器的转动惯量得出的结论，实际的传动比要依据减速器的惯量。

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