（CAD图纸全套）五自由度机器人结构设计（含说明书）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:32:48

《（CAD图纸全套）五自由度机器人结构设计（含说明书）》修改意见稿

1、“.....其中步进电机采用单电压恒流源驱动由单片机直接发出控制脉冲信号。腕部的闭环控制采用直流力矩电机加装光电码盘实现，显示部分采用液晶显示模块。第章结构设计及计算本章将详细设计机器人系统的具体零部件，完成装配图和全部零部件图的设计工作，也将完成些标准器件如电机的选型工作。我们将按结构分块，分步进行设计，阅读本章是请参考总装图及零部件。.手部夹持器的结构设计......”。

2、“.....从其功能和形态上看，分为工业机器人的手部和类人机器人的手部。目前前者应用较多，也较成熟，后者正在发展中。工业机器人的手部夹持器亦称抓取机构是用来握持工作或工具的部件，由于被握持工件的形状，尺寸，重量，材料及表面状态的不同，其手部结构也是多种多样的，大部分的手部结构都是根据特定的工件要求而专门设计的，按起我持原理的不同，常用的手部夹持器分为如下两类.夹持式......”。

3、“.....常用的还有勾托式和弹簧式等。.吸附式，包括气吸式和磁吸式等手部的结构和手指形状的确定在本系统中，抓重为,手指开合.。我们决定选择滑槽杠杆支点回转手部。这种结构可通过各杆之间的角度或杆长，该变握力的大小及指间的开闭角。其优点是结构简单，动作灵活，夹持范围大，这种手部的结构比较简单，工作原理清晰易懂，也是机器人较常用的结构，这些都合乎教学演示的要求......”。

4、“.....指端采用块型式，也是机器人手指形状中较常用的形式，争取到手部能从腕部方便地装拆，以提高通用性。下图是本系统的手部结构示意图，具体结构和零部件尺寸见图纸图手部结构简图手部驱动力的计算和电机的选择我们先做手指工作时的简图，然后做力的分析.握力计算由初始设计可知，则方位系数，他与手指和工件的形状，以及手指夹持攻击的方位有关。此处，按手指是水平放置，夹持垂直的工件......”。

5、“.....其中型手指半角，由结构设计可知.故为其与工件的摩擦系数，取.所以图滑槽杠杆式手部受力分析.上图是滑槽杠杆式手部结构及受力分析间图。丝杆通过销轴的向上的拉力驱动力是，作用与手指上的力，其方向垂直于滑槽的中心线和。滑槽对销轴的反作用力为和。且其延长线交点，由于和为直角，故。根据轴销的力平衡条件得由手指的力矩平衡条件得因为，所以，式中，手指的回转支点到对称中心距离工件被夹持时......”。

6、“.....结构设计时取，.所以，销轴或螺母所受力驱动力的反作用力.考虑工件在加工过程中产生的惯性力震动及传力机构效率的影响，其实际的驱动力为其中安全系数，般取，工作情况系数，且机构的加速度。η机械效率扭距计算我们先来计算下螺旋升角。校核下此丝杆，螺母机构是否满足自锁条件。根据结构尺寸，丝杆的公称直径螺距螺纹头数所以，丝杆中径.螺纹升角.螺纹的当量摩擦角.其中,是摩擦副间的摩擦系数取......”。

7、“.....此丝杆螺母机构可安全自锁下面来计算驱动力距其中螺旋副摩擦力矩螺旋副轴向载荷,螺旋副中径，当量摩擦角螺旋升角是端面摩擦力矩，此处不计故.电机的选择至此，根据上述计算，我们得出了丝杆上应具有的扭距，据此，根据步进电机产品样本手册，选用型电机可以满足要求腕部结构设计概述腕部是臂部和手部的连接部件，其作用是在臂部运动的基础上，进步改变或调整手部在空间上的位置和方向，从而增强手部的灵活性......”。

8、“.....腕部应具有独立的自由度，为使手臂能出于空间的任意方向，腕部应具有回转，上下俯仰和左右摆动三个自由度，多数情况下，工业机器人和机械手的腕部应具有个或两个自由度，即回转或回转上下俯仰左右摆动腕部结构设计本系统的腕部结构向其他机器人样，也是整个结构中最复杂的部分，将臂部的升降改在腕部实现，是为了整体结构小型化，同时增加腕部的灵活性。具体结构参照总装图......”。

9、“.....均是回转运动。驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕启动所产生的惯性力矩，手腕的转动轴与支撑处的摩擦力距，动件与缸壁端盖等处的摩擦阻力距，以及由于转动件的重心与转动轴线不重合时所产生的偏重力距。而对于本系统来说，参与手腕转动的零部件很多，如果每件都去校核的话，即太烦琐，也没有必要。所以我们将整个回转部件分为个部分。转轴，包括与之相连的螺母垫母轴承内圈等。手部电机......”。