1、结构设计，避免运动的干涉。在本次设计中的要求,主要负责第臂与底座的结构设计。这次设计的机器人主要部位为第轴与底座，设计个第轴转动角速度为,转角范围为。底座能够实现第臂转角转角范围控制的工业机器人。第步，查阅资料，工业机器人原理，了解工业机器人在国内的发展状况和生存问题。了解工业机器人的特点以及在日常生产生活中的用途。根据其运用的场合不同，适当选择合适的方案，以达到实用经济可靠的目的。第二步，在对所选课题有个初步的了解之后，在确定工业机器人的结构设计内容。第三步，机器人的总体方案设计，进行系统的方案的设计比较与确定，依据对选择的传动方案，查阅相关参考文献，从而完成，第第二第三轴的传动选择。设计好了之后，确定出总体的结构及整体方案。第四步，选择电动机，通过计算出第轴上的转动惯量，选择合适的电动机，从而进行第轴的传动结构的设计及。

2、经济的惊人发展，标志着多品种中小批量生产最新水平的柔性制造系统，工厂自动化技术更加引人注目作为技术重要组成之的工业机器人技术也将得到迅速发展。应用工业机器人是提高生产过程自动化，改善劳动环境条件，提高产品质量和生产效率手段之。本次设计是根据对工业六自由度机器人的总体结构及传动系统的分析和探讨，进行三自由度工业机器人的结构设计。关键在于三轴臂的传动系统的设计以及整体的结构设计，避免运动的干涉。在本次设计中主要负责第臂与底座的结构设计。在设计中许瑛老师给予了很大的指导和帮助，在此谨致谢意。限于水平，本设计难免有缺点错误，恳请各位老师批评指正。.选题的依据及意义在现代工业中，生产过程的机械化自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有。

3、几大应用领域的工业机器人类型来看，机械手的产量遥遥领先于其他类型的工业机器人，约达到台。其中，亚洲地区机械手的产量比年增加了美洲地区机械手的产量幅度更是高达虽然欧洲地区年机械手的产量比上年略有下降，但其产量仍接近台。接下来依次是点焊接机器人弧焊机器人装配机器人和分配机器人，其产量分别约为台台台和台。表反映了年亚欧美三大地区各类型工业机器人的产量增幅情况。类型机械手点焊接机器人弧焊机器人装配机器人分配机器人地增区幅亚洲地区美洲地区欧洲地区表年亚欧美三大地区各类型工业机器人产量增幅表资料来源.论文的主要内容在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。在本次设计是根据对工业六自由度机器人的总体结构及传动系统的分析和探讨，进行三自由度工业机器人的结构设计。关键在于三轴臂的传动系统的设计以及整体。

4、甚至实现自动化工厂。这种自动化生产最重要的特点是具有柔性，它能预料到，在节省劳力或无人情况下，根据工艺条件调整装配，以适应多种产品生产。当代柔性自动化生产的建立和广泛应用，取决于作为科技进步的催化剂的机床制造机器人技术计算机技术微电子技术仪器制造等技术的加速发展。工业机器人是多品种的经常更换产品的生产过程自动化的通用手段。在机械制造中，工业机器人既有效地用于柔性生产系统组成工艺装备的基本工序中，也有效地用于辅助操作中。工业机器人与传统自动化手段不同之处，首先在于它在各种生产功能上的通用性和重新调整的柔性。在柔性生产系统中，工业机器人广泛应用于数控机床锻压机床铸造机械和仓储设备上，以完成传送装备和其它操作。工业机器人和基本工艺装备辅助手段以及控制装置起形成各种不同形式的机器人技术综合体柔性生产系统基本结构模块。随着工业技术和。

5、和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义工业机器人是种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。据国际机器人联盟年月发布的“世界机器人调查”显示，年世界新安装工业机器人台，比年的台增长。这是继年工业机器人安装数量重回增长态势后的重大突破，年也成为近年来世界工业机器人新安装台数最多的年份，比上个峰值年的台增长台。资料来源图年各年世界新安装工业机器人台数据国际机器人联盟统计局预测，截至年底，全世界在运行中的工业机器人共有台，比年增加。其中，有来源于亚洲地区欧洲和美洲分别占和而澳大利亚和非洲地区大概占的比例。资料来源图年各年全世界运行中的工业机器人总数就年。

6、计算。根据齿轮轴径值，查阅机械设计手册，选择底座的轴承。第五步，根据方案，画出装配图，装配图画好后，从装配图中设计选择第轴零部件以及完成对零部件图的初步绘制。机器人的结构分析.总体结构的概述目前，世界上已有许多工业机器人，其中大部分属于“示教再现”型。如果将这类机器人称作第代，那么，具有定程度的视觉触觉或种分析判断能力的工业机器人就属于第二代了。不少国家正在积极研制具有观觉触觉等功能的工业机器人，并取得了不少成果，但是，真正将这些成果应用于生产实际的还为数不多。在实际生产如喷漆焊接装配等中被广泛应用的工业机器人，示教再现型还是较多。般的机器人，它由机器人的机构部分传感器组控制部分及信息处理部分构成。机构部分有机械手和移动机构两部分组成传感器有测量机器人自身位置姿态和速度加速度的内传感器和了解外部环境及作业对象工作情况的外传。

7、办法程控机床数控机床加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸搬运装配等作业，有待于进步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”多数是指程序可变编的独立的自动抓取搬运工件操作工具的装置国内称作工业机器人或通用机器人。机器人是种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单成本低廉维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。而少自由度工业机械人中大多数为机械手，而机械手机器人主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件或工具的部件，根据被抓持物件的形状尺寸重量材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型托持型和吸附型等。运动机构，使。

8、摆动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个系统采用了级齿轮内啮合传动。由电动机上的个齿轮和第三臂上的个大齿轮内啮合，电动机带动小齿轮，小齿轮带动第三臂上的大齿轮使得第三臂整个做上下摆动。从而实现第三臂实际操作。.传动方案的确定根据工业机器人的总体结构分析可知，工业机器人的三轴的传动结构并不复杂。第轴采用的是齿轮传动，第二轴第三轴则采用的是摆线针轮行星齿轮传动。当然，参照以上的传动结构分析，现拟定如下三种传动方案方案第轴齿轮传动直齿或斜齿第二轴第三轴齿轮传动直齿或斜齿方案二第轴蜗杆蜗轮传动第二轴第三轴蜗杆蜗轮传动方案三第轴蜗杆蜗轮传动第二轴第三轴齿轮传动直齿或斜齿方案比较论证首先，已知各种传动的传动比直齿圆柱齿轮传动，斜齿轮传动，蜗杆蜗轮传动常用摆线针轮行星齿轮传动，单级。然后估算各。

9、手部完成各种转动摆动移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降伸缩旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。般专用机械手有个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式气动式电动式机械式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。.国内外研究概况机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程电子工程计算机工程自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究制造和应用水平，是个国家科技水。

10、手臂实现工业机器人的回转运动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个减速系统采用了三级斜齿轮传动，且所有的斜齿轮都装在个箱体减速箱里面。然而，与般情况不同的是，第三级斜齿轮直接固定在机座上，从而使其它的上级的斜齿轮传动机构绕着它转动，且电动机又固定在大臂上，所以导致大臂带着电动机减速箱起作回转运动。.第二轴的结构第二轴的结构图图图第二轴，该手臂实现工业机器人的左右摆动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个减速系统采用了级齿轮传动。由电动机上的个齿轮和轴承右侧的个齿轮啮合，轴承通过定位销与第二大臂固定，电动机带动齿轮，把动力传给与第二臂固定的轴承，使得第二臂实现水平线上的前后摆动。.第三轴的结构第三轴的结构图图图第三轴，该手臂实现工业机器人的上。

11、轴的传动比，初选转速为的原动机，则,。三轴传动的确定蜗杆蜗轮传动的特点传动平稳，振动冲击和噪声均很小传动比也较大，结构比较紧凑。而在这里采用此传动，则需要两级传动才能满足要求，蜗杆蜗轮的传动是两轴交错的，这样来也就增加了结构的复杂性，且同时也增加了转动时的负荷由于蜗杆蜗轮啮合轮齿间相对滑动速度大，使得摩擦损耗大，因而传动效率较低。因此，第轴采用齿轮传动。要实现设计要求，如采用圆柱直齿轮传动则需要四级传动，而采用斜齿轮则需要三级就可以，并且知道在相同的条件下，采用斜齿轮传动比圆柱齿轮传动，在结构上尺寸要小得多，由此可知，采用斜齿轮传动。斜齿传动有如下优点啮合性能好重合度大，传动平稳结构紧凑，并且在总体结构上也是合理的。总上所述，选择方案为最佳。三轴都采用齿轮传动。设计计算.电动机的选择第轴的电动机的选择根据设计方案可知，第二。

12、器控制器是直接控制机器人运动的装置，只要不是自主型移动机器人，它通常放在与机器人不同的地方，通过导线连接。在工业机器人的控制装置中，有电动机驱动电路运动目标点和运动轨迹数据的记忆装置和定位控制电路等。信息处理装置通过信息传输装置与机器人本体相连，多用于智能机器人。机器人具有六自由度，即大臂的回转臂的左右摆动臂的上下摆动手腕的回转手腕的伸缩和手爪的抓取。当然，图中没有表示出控制系统及手爪抓取的那部分。该六自由度机器人运动的情况说明如下首先，由电动机经过传动系统带动大臂的回转运动，且与大臂相连的所有其它手臂手腕及机械构件也随大臂起作回转运动而后另手臂由电动机驱动作左右摆动还有，第三臂由电动机驱动作上下摆动最后，手腕的回转伸缩及手爪的抓取由其它三个电动机驱动。.第轴大臂的结构大臂的结构图图及其传动原理简图图图图第臂，也即大臂，该。

参考资料：

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[6]三星手机充电器外壳注塑模设计（第2354447页，发表于2022-06-24）

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[8]三孔连杆工艺及钻Φ35H6孔夹具设计（第2354444页，发表于2022-06-24）

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