（优秀毕业设计）PUMA型多关节机器人毕业设计CAD图纸全套资料

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大臂转动的转矩，转动惯量，角加速度，故，大臂的转动速度为为联轴器的传动效率,为对圆柱齿轮的传动效率,为对滚动轴承的传动效率,为对锥齿轮的传动效率,为肩关节传动的总传动效率。初步选定电动机满载转速,满载功率。型号选择为型直流电动机。表.电动机技术数据电压功率电流转速效率绝缘等级计算传动装置的总传动比和分配各级传动比传动装置总传动比分配传动装置的传动比为关节中锥齿轮的传动比,为关节中第对圆柱齿轮的传动比,为关节中第二对圆柱齿轮的传动比。为使锥齿轮外廓尺寸不致过大取传动比,分配,所以。计算传动装置的运动和动力参数各轴转速轴轴轴大臂输出转速各轴功率轴轴轴各轴转矩电动机轴轴轴轴传动零件的设计与计算锥齿轮强度设计选择齿轮材料热处理由于闭式齿轮传动传递功率不大，所以选用软齿面齿轮，齿轮材料钢。小齿轮调质，齿面硬度，大齿轮正火，齿面硬度。选择齿轮精度等级齿数齿宽系数选取锥齿轮推荐齿宽系数，因齿轮悬臂布置，取。确定相关系数当量齿数当量齿轮端面重合度按齿面接触强度设计对闭式软齿面齿轮传动，承载能力般取决于齿面接触强度，故按接触强度设计，校核齿根弯曲强度。确定式中各项数值因载荷平稳，可初选载荷系数查得对的直齿锥齿轮，按允许定点蚀，查得，按小齿轮齿面硬度平均值，在和线中间适当延长和线查取，同理，查取选取,关节,机器人,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要第章引言.机器人的发展概况.中国研制机器人的情况.机器人产业工业机器人市场前景发展机器人产业的意义.机器人的组成及各部分关系概述.机器人的设计分析设计要求总体方案拟定机器人主要技术性能参数.机器人机械传动原理.机械结构设计的特点.机械结构的计算大臂的设计与电动机的选择计算传动装置的总传动比和分配各级传动比计算传动装置的运动和动力参数传动零件的设计与计算选取齿轮齿数.机器人运动学研究的主要问题运动学的正解反解机器人的工作空间机器人解的存在性机器人多重解.平面三构件关节型机器人操作器正向运动学反向运动学.本论文所取得的结果．技术展望参考文献致谢第章引言.机器人的发展概况第代遥控机械手年诞生于美国的阿贡实验室，当时用来对放射性材料进行远距离操作，以保护原子能工作者免受放射线照射。第台工业机器人诞生于年，是英格尔博格将控制技术与机械臂相结合的产物。当时，主要是为了克服串联机构累积的系统误差，以便达到较高的空间定位精度，提出了示教再现的编程方式，从而使重复定位精度差不多比绝对定位精度提高了个数量级。至今绝大部分使用中的工业机器人仍采用这种编程方式。第台工业机器人的商用产品诞生于年，当时，其作业仅限于上下料。尔后的发展比预想中的要慢。世纪年代，美英等国很多学者，把机器人作为人智能的载体，来研究如何使机器人具有环境识别问题求解以及规划能力，祈望使机器人具有类似人的高度自治功能，结果是始终停留在实验室阶段。其中美国著名的斯坦福研究所的眼车计划，虽然形式上实现了心理学中典型的猴子和香蕉问题的求解，然而由于距离解决实际中的复杂问题太远，因而得不到进步的支持，只好于年中止。世纪年代末至年代中，世界上很多著名的实验室大学和研究所，如英国的爱丁堡大学人工智能实验室，英国的斯坦福大学斯坦福研究所麻省理工学院，以及日本的日立中央研究所等，都在致力了机器人装配作业的研究，单纯从技术出发模仿人进行的作业，或实现看图装配，或自动装配顺序生成等。由于当时的工业水平还没有发展到相应的阶段，无法解决所遇到的技术难题，另方面因耗费巨大而无法得到应用部门的支持。至世纪年代中，由于所订目标过高，除了局部单元技术方面取得不少有意义的成果外，整体上说大部分研究没有取得有意义的实际结果。年，日本川崎重工引进美国公司的机器人制造技术，开始了日本机器人的时代，经过近十年的努力，开发了点焊弧焊及各种上下料作业的简易经济型机器人。成功地把机器人应用到汽车工业铸塑工业机械制造业，从而大大地提高了制成品的致性及质量，形成了定规模的机器人产业。世纪年代，出现了更多的机器人商品，并在工业发达国家的工业生产中逐步推广应用。年公司推出了系列工业机器人，它的关节由电动机驱动，可配置视觉触觉力觉传感器，是技术较为先进的机器人。到年，全世界有万余台机器人在工业中应用。世纪年代工业机器人产业得到了巨大的发展，但是所开发的四大类型机器人点焊弧焊喷涂上下料主要用于汽车工业。工业化国家的机器人产值，以年均的增长率上升。年全世界机器人使用总台数为万台，到年底，己达万台，到年已有万台左右，其中高性能的机器人所占比例不断增加，特别是各种装配机器人的产量增加较快，和机器人配套使用的机器视觉技术和装备也得到迅速发展。年前后，和公司又先后推出了交流伺服驱动的工业机器人产品。随着以提高质量为目的的装配机器人及柔性装配线的开发成功，年机器人产业首先在日本，之后在各主要工业国呈发展趋势。进人世纪年代后，装配机器人及柔性装配技术将进入大发展时期。日本直拥有全世界机器人总数的左右。到年，美国拥有机器人万台，德国为万多台，分别占世界机器人总数的和左右。到年，服役的机器人总数约万台。机器人大都工作于结构性环境中，即工作任务完成工作的步骤工件存放的位置工作对象等都是事先已知的，而且定位精度也是完全确定的，所以机器人完全可以按事先示教编好的程序重复不断地工作。当自动化进步向建筑采掘运输等行业扩展时，其环境则是非结构化的，不能事先确定，或至少不能完全确定，总任务虽可事先确定，但如何去完成，要根据当时的实际情况来确定与制订。因此，研究具有感知思维，能在非结构环境中自主式工作的机器人就成了机器人学研究的长远目标。实践证明，要达到这目标，还需经过长时期的努力，等待此重要技术有所突破，特别是机器视觉环境建模问题求解规划等智能问题上。因此，世纪年代末，各国把发展的目标调整到更现实的基础上来，即把以多传感器为基础的计算机辅助遥控加上局部自治作为发展非结构环境机器人的主要方向，而把智能自治式机器人作为个更长远的科学问题去探索。另外个值得注意的方向是传统机械的机器人化。日前，数控机床工程机械采掘机械等已开始向这方向发展，进步的发展将会带来这些机械本身的革命。综上所述，机器人的发展已不局限于机器人本身，而将作为新代整个机器的发展方向。.中国研制机器人的情况我国研究机器人的起步时间，其实并不比国外晚很多，大概在世纪年代前，当时，北京自动化研究所和沈阳自动化研究所相继开展了机器人技术的研究工作，但是由于种种原因，机器人技术研究及应用推广在我国十分缓慢。直到年代初，也就研制了台左右，而且大部分是作为演示用的，不能在生产实践中发挥作。这些机器人也是以第代机器人为主，这与当时世界万台的机器人总量相比，差距很大。造成这种现象的原因很多，其中与我国在机器人领域的研究队伍较小，机器人技术教学工作薄弱不无关系。从年代开始，情况已经有所好转。早期的计划已经把机器人技术作为重要的攻关内容，国家科委和国家自然科学基金委员会也都相继资助了批有关机器人的研究项目。在高等学校中，也陆续开展了机器人的教学课程和机器人技术的研究工作。到目前为止，我国在机器人的技术研究方面已经相继取得了些重要成果，在些技术领域已经接近国际前沿水平，比如，我国自行研制的水下机器人，在无缆的情况下可潜到水下米，而且具有自主功能，这技术达到了国际先进水平。但是从总体上看，我国在智能机器人方面的研究可以说还是刚刚起步，机器人传感技术和机器人专用控制系统等方面的研究还比较薄弱。另外，在机器人的应用方面．我国就显得更为落后，国内自行研制的机器人当中，能真正应用于生产部门并具有较高可靠性与良好工作性能的并不多。在这方面，北京自动化研究所研制的型喷漆机器人可以说是国内值得骄傲的种机器人，其性能指标已经与国际同类水平相当，而且在生产线上也经过了长期检验，受到了用户的好评，现已批量生产。截止到年，我国自行研制的机器人大约有了台，其中半数以上是用以演示或科研，真正在产业部门应用的大约只有台。加上进口的机器人，我国目前的机器人数量大约为台。值得提的是，最近几年，我国在汽车电子行业相继引进了不少生产线，其中就有不少配套的机器人装置。另外，国内的些大专院校和科研单位也购买了些国外的机器人，这些“洋机器人”的引入，也为我国在相关领域的研究工作提供了许多借鉴。.机器人产业机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的种拟人的电子机械装置，既有人对环境的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作精确度高抗恶劣环境的能力，从种意义上说它是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。工业机器人是典型的机电体化高科技产品，自从世纪年代美国制造第台机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，它对于提高生产自动化水平劳动生产率和经济效益，保证产品质量，改善劳动条件等方面的作用日益显着。工业机器人代替人力劳动是必然的趋势，和计算机技术样，工业机器人的广泛应用，正在日益改变着人类的生活方式。机器人工业已成为世界各国备受关注的产业。在制造业领域，机器人的开发集中在执行制造过程的工程机器人手臂上。在航天工业中，机器人技术集中在高度专业的种行星漫步者上。不同于台高度自动化的制造业设备，行星漫步者在月亮黑暗的那面工作没有无线电通讯科恩能够碰到以外的情况。至少，个行星漫步者必须具备种传感输入源种解释该输入的方法和修改它的行动以响应改变着的世界的方法。此外，对感知和适应个部分未知的环境的需求需要智能换句话说就是人工智能。工业机器人市场前景从世纪下半叶起，世界机器人工业直保持着稳步增长的良好势头，进入年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在左右。据联合国颁布的最新调查显示，年世界机器人工业增长率达到左右，年增加了近万台机器人，使世界机器人总拥有量达到万台以上，世界机器人市场呈现出日益兴旺的大好态势，目前为止，工作在世界各领域的工业机器人将突破百万台。发展机器人产业的意义随着世界经济的发展和经济全球化，国内外的市场竞争将日趋激烈，企业必须走工业全面自动化的道路。机器人的出现，正是顺应了工业自动化新阶段柔性化的社会需要，是社会经济发达的必然产物。机器人的产业化及其广泛应用，必将为社会带来巨大的经济效益，把人类从繁重的体力劳动和有害环境中解放出来。应用机器人可对提高社会生产如下的积极影响可以极大地提高劳动生产率可以实现劳动作业省力化可以提高企业的市场竞争力可以扩大就业机会，提高技术创新能力第二章机器人的总体设计.机器人的组成及各部分关系概述工业机器人主要由机械系统执行系统驱动系统控制检测系统及智能系统组成。具体组成部分见图.。图.工业机器人的组成图执行系统执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部腕部臂部机身等。手部又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。腕部又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。臂部是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。机身是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转升降或俯仰运动。驱动系统为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的有机械传动液压传动气压传动