时代。我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进仿制改造创新，工业机器人将会获得快速的发展。机器人的发展趋势随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块控制模块检测模其质量。深沟球轴承深沟球轴承手臂外壳质量其他质量通过查询和估算合计为所以总的质量腰身计算及电机选择通过上面的计算，我们已经知道了所需要的部件质量，现在把他们的质量之和求出，然后计算。总手部物料手臂然后按照公式方法计算自行走式物料搬运机器人结构设计计算方法图计算方法简图负载惯量负载力矩，，选择电机选用步进电机，外形尺寸总长，外径，轴径，保持转矩为,合适。底座的设计底座机构设计结构简图如图所示图物料搬运机器人底座结构简图电机质量重量滚轮材料比重钢铁铝合金转换物料搬运机器人机械系统设计通过图示我们可以了解其运动过程，当电机转动，通过齿轮的啮合，带动旋转轴旋转，然后通过电机的正反转来实现机器人的顺时针旋转和逆时针旋转。底座以上部分的重量计算腰身部分质量的计算步进电机深沟球轴承腰身外壳质量其余部分质量之和为所以腰身总重量为通过以上我们可以计算出底座以上总重量为腰身手臂手部物料总底座电机选择通过计算我们得到需要电机的转矩为选用步进电机，相数为，额定电压，静态电流，步距角，空载启动频率为，空载运行频率，外形尺寸总长，外径，轴径，保持转矩为,合适。齿轮的校核计算选择齿轮材料热处理方法精度及齿数由资料查询，电机齿轮选用钢，调质后表面淬火，齿面硬度为，底座齿轮材料选用钢调质，齿面硬度为。选择齿轮精度等级为级。选择传动比为实际传动比实传动误差理实理自行走式物料搬运机器人结构设计在允许误差范围内电机齿轮和底座齿轮参数如下表所示表齿轮参数表名称符号电机齿轮底座齿轮分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径齿距齿厚齿槽宽模数中心距齿隙验算齿面接触疲劳强度验算公式为电机齿轮的分度圆直径电机齿轮的齿宽取计算圆周速度计算由表查得，由图查得，可由表查得，但大小齿轮硬度不同，可取平均值，即自行走式物料搬运机器人结构设计由表可以查得，，由图可以查得所以确定，由公式，可以求得由公式，可以求得计算接触疲劳许用应力按接触面硬度平决硬度值表查得电机齿轮的接触疲劳极限，同理，查得底座齿轮的接触疲劳极限计算应力循环次数由图查得接触疲劳寿命系数为，计算接触疲劳许用应力取安全系数，按式可得自行走式物料搬运机器人结构设计，故取验算安全校核齿根弯曲疲劳强度校核公式确定公式中的各数值由图可查得，，由图可查得，，计算计算弯曲疲劳许用应力由图可查得，，由图可查得，，计算弯曲疲劳许用应力取安全系数校核齿根弯曲疲劳强度自行走式物料搬运机器人结构设计安全安全小结本章按要求分析了机器人腰部和底座的结构及驱动力和驱动力矩的计算，为设计系统的动力装置，执行装置等提供的数据支持。物料搬运机器人机械系统设计第六章结论与展望结论科学技术在不断地的进步，人们对物质生活的要求也越来越高，现代企业必须提高生产率以在相同的时间内生产出更多的产品，如果依旧如过去那样全部采用人工生产必然会加大工人的劳动强度，而工人们也希望从危险繁重和其它些对身体有害的生产劳动中解脱出来，因而在科技快速发展的今天，机械化自动化在生产生活中所起到的作用也越来越大而机器人技术的应用也是顺应潮流。在企业生产加工时可以利用工业机器人来做些单调乏味的简单的重复性劳动，比如，将物料从个固定的位置搬运到另个固定的位置。这样不仅能解放生产力，也能提高劳动效率和工作质量。有些危险的场合，比如水下存放危险物品的地方，人们可以利用机器人来代替人进行作业，这样可以减少了工人的伤亡事故。例如，在水下铺设电缆，排除可疑的危险物品或清理化学毒剂等。因为使用工业机器人可以节约生产的成本，提高产品质量和生产效率。这样可以增强企业的全球竞争力现在企业都在慢慢把危险的和需要大量重复劳动的工作从人工向机器人转移。在本文中所设计的物料搬运机器人具有四个机械自由度，可以完成对些小而轻的物料的抓取和搬运工作，本文所介绍的主要是对该物料机器人进行的机械结构方面设计。未来随着科学技术的提高，机器人技术也会随着高速发展，企业的机械化，自动化程度也将大幅提高，机器人必定会成为主要劳动生产力。近几十年来，机器人的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔，现在，机器人已被广泛用于太空开发，深海探测等高危工作，军事上机器人的应用更是广泛。毋庸置疑，未来机器人的发展方向将朝着以下三个方面与生活紧密结合，将来人们的生活服务将全由机器人来完成生物与机械的紧密结合，将来机械部件将广泛用于手术用来代替人体损坏部份机器人将越来越人性化，以后些简单的工作将完全交由机器人处理。自行走式物料搬运机器人结构设计参考文献陆祥生，杨秀莲机械手理论及应用北京中国铁道出版社,谢存禧，张铁机器人技术及其应用北京机械工业出版社,张铁，谢存禧机器人学广州华南理工大学出版社,宗光华机器人创意设计与实践北京北京航空航天出版社,朱世强,王宣银机器人技术及其应用浙江浙江大学出版社,徐灏机械设计手册北京机械工业出版社，孙恒，陈作模机械原理北京高等教育出版社,濮良贵，纪名刚机械设计北京高等教育出版社,刘杰等机电体化技术基础与产品设计北京冶金工业出版社,朱孝录中国机械设计大典江西科学技术出版社北京机械工业出版社,张海根机电传动控制北京高等教育出版社自行走式物料搬运机器人结构设计致谢本次毕业设计的研究与设计过程都是在杨莹导师的悉心关怀和直接指导下完成的。杨老师渊博的理论知识，丰富的实践经验严谨的工作作风和求实的科学态度使我受益匪浅。通过这次毕业设计，提高了自己的动手能力和设计能力，为我日后机械设计这领域的研究作下了铺垫。本次毕业设计，我收获颇多，这与朱老师的悉心指导是分不开的。杨老师课程很忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导，敦敦教诲，身体力行，实在令学生钦佩感动不已！值此学业完成之际，谨向辛勤指导我的导师朱启兵副教授致以最诚挚的感谢。另外还要感谢帮助过我的很多同学们，他们在学生毕业设计的过程中给出了许多有益的建议，特此表示感谢!本科生毕业设计题目自行走式物料搬运机器人结构设计学生姓名曾巍学号专业班级机自班指导教师杨莹完成时间年月日目录目录摘要第章绪论研究的背景与意义机器人的研究现状机器人的发展趋势本文的主要研究内容第二章机器人总体方案设计自行走式物料搬运机器人的功能传感器系统移动载体自由度与机器人的运作控制方式的选择小结第三章机器人的手部设计手部的结构设计概述设计时应考虑的几个问题手部夹紧力的计算弹簧的计算手部主轴的校核计算驱动方式手部电机选择原则般执行电机的选择原则手部电机的选择电机转速与夹紧力速度几何关系的确定第四章手臂的设计目录手臂结构设计手部质量计算手臂计算及电机选择小结腰身的设计腰身以上部分的重量计算腰身计算及电机选择底座的设计底座机构设计底座以上部分的重量计算底座电机选择齿轮的校核计算选择齿轮材料热处理方法精度及齿数验算齿面接触疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度小结第六章结论与展望结论参考文献致谢摘要摘要在现代工业中，生产过程的机械化自动化已成为突出的主题。机器人技术是利用计算机的记忆功能编程功能来控制操作机自动完成工业生产中类指定任务的高新技术，是当今各国竞相发展的高技术内容之。目前，工业机器人主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。本文设计的是个拥有四个自由度的机器人，用于给冲压设备运送物料。该机器人由手部手臂腰身和底座等组成，具备上下料，翻转和转位等多种功能，并且结构简单，操作方便。驱动方式为电机驱动，采用步进电机。关键词机器人工作方式结构设计步进电机自行走式物料搬运机器人结构设计第章绪论研究的背景与意义机器人是种新型的自动化操作装置。它可以根据作业的不同要求，按照预先确定的程序搬运物体，装卸零件以及操持喷枪，焊把等工具去完成定的作业。因此，它可在繁重高温，多粉尘的劳动环境较差的场所工作。在化学工业等连续性生产过程中的自动化已基本得到解决。可是在机械工业中，加工装配等生产并不是连续的。专用机床是解决大批量生产自动化的有效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。但除了切削加工本身外，还有大量可以分为多种类型，其中关节型机器人以其结构非常紧凑，所占用的空间体积小，但其相对的工作空间却是最大的，甚至能绕过基座四周的些障碍物等特点，成为机器人中使用最多的种结构形式，世界些著名机器人的本体部分