（优秀毕业设计）喷漆机器人的毕业设计CAD图纸全套资料

其弯矩图见图图轴Ⅱ弯矩图轴Ⅲ的设计选择材料确定许用应力轴的材料选钢，调质处理，许用应力轴的受力分析大齿轮直径小齿轮直径轴传递的功率.轴的转速轴的转距.•小齿轮的圆周力.小齿轮的径向力•.大齿轮的圆周力.大齿轮的径向力•.估计轴的最小直径.考虑到轴上有键槽等因素，取轴的最小直径为轴Ⅳ的设计由于此中间要加传输线路所以最好设计成中间空心轴。

选择材料为钢，调质处理，许用应力因为般在载荷相同的情况下，空心轴的重量只为实心轴，可以大大减轻重量，节约材料。

因为横截面上的剪应力沿规律分布，圆心附近的应力很小，材料没有充分发挥作用若把轴心附近的材料向边缘移置，使其成为空心轴，就会增大和提高轴的强度。

式中转速功率内外径之比其中取将上述各值代入得.，取轴的最小直径为。

箱体设计.箱体材料由于箱体在底部需以地面固定，为增大其稳定性，并考虑到经济效益决定采用灰铸铁，根据有关手册查得壁厚。

.箱体结构底部箱体的结构采用如图方案，它可使底部的结构尽量紧凑。

箱体底部图.大臂及小臂设计大臂驱动部分的设计大臂长为驱动大臂的总负载在般情况下约为。

旋转力矩为.因此，经考虑可以选用型号为小惯量的电动机。

具体规格如下所示额定功率.额定转距.•额定转速重量.大臂驱动部件采用级半开式圆锥圆柱齿轮传动路线见图。

图大臂传动简图各轴转速输入功率转距见表。

表大臂各轴情况表轴轴轴轴转速功率转矩•.第级锥齿轮传动设计选择材料由于机器人大臂旋转部分要求结构较小，质量较轻，同时又要有足够的刚度，因此要选用些合金材料。

在此，选用材料为小锥齿轮渗碳淬火，硬度，级精度大锥齿轮渗碳淬火，硬度，级精度。

取设计计算按齿面接触疲劳强度进行喷漆，机器人，设计，毕业设计，全套，图纸摘要随着中国加入世贸组织，国内的喷漆行业面临着个非常严峻的问题，就是如何引进国外的先进技术提高生产率，其中就有喷漆机器人技术的引进和开发。

在喷漆操作中产生的烟雾有毒气体和灰尘等对人体的健康有影响，另个原因是有些喷漆部位人很难进行操作或者根本不能操作，基于上述的原因国内的厂家迫切需要用喷漆机器人代替人进行喷漆作业。

本次设计的“喷漆机器人”就是为了解决这些问题。

该机器人不但能代替人在危险或有毒害的工作环境中稳定的工作，而且它又巧妙地解决了喷漆线中些复杂部位的喷漆。

它有五个自由度，运转灵活，手腕的两个自由度控制直接决定了喷漆的质量和效率。

这次机器人的总体结构设计是机器人设计中重要的部分，它是根据生产中的实际问题而采取的有效方法，不仅具有理论研究价值，而且具有现实意义。

它可以打开我国的机器人生产品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本高，而且质量器人的分类.研究工业机器人的意义和目的研究工业机器人的意义研究工业机器人目的第章喷漆机器人的方案设计.确定驱动系统.确定驱动机型和自由度.确定传动方式.确定运动杆长和各轴的运动范围.确定臂杆结构和平衡方式第章喷漆机器人结构及传动系统设计.底座及腰部设计腰部传动系统设计箱体设计.大臂及小臂设计大臂驱动部分的设计小臂驱动部分的设计选择减速器同步带的设计计算.腕部设计第章工业机器人的控制系统.控制特点与分级工业机器人的控制有如下特点机器人控制系统分级.运动控制方式点位控制方式连续轨迹控制方式.控制装置的软件系统喷漆机器人软件系统喷漆机器人喷漆系统结论致谢参考文献第章绪论.概述工业机器人是工业制造及物流自动化中的重要装置之，是当今世界新技术革命的个重要标志。

工业机器人是种典型的机电体化产品，它大体上分解为四个部分机器人本体末端执行器传感器和控制器。

在科技界，科学家会给每个科技术语个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有个统的定义。

原因之是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。

根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为个难以回答的哲学问题。

就像机器人词最早诞生于科幻小说之中样，人们对机器人充满了幻想。

也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。

而我国科学家对机器人的定义是“机器人是种自动化的机器，所不同的是这种机器具备些与人或生物相似的智能能力，如感知能力规划能力动作能力和协同能力，是种具有高度灵活性的自动化机器”。

在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知决策行动和交互技术的结合。

随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。

结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知决策行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人微机器人水下机器人医疗机器人军用机器人空中空间机器人娱乐机器人等。

对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与般自动化装备的重要区别。

这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

而人们般对机器人作如下的定义“机器人是种自动控制的通过编程可完成些手工操作或搬运作业的机器”。

机器人的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科学发展的新技术产品。

机器人已经在工业生产资源开发社会服务排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈多的作用。

机器人可以在有毒噪声高温易燃易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。

采用机器人更能够扩大人类的活动领域和能力。

机器人可以在诸如深海高压辐射外层空间等人类不能适应的条件下长期可靠的工作，因此在深海采矿宇宙探索卫星的空间维修高辐射条件下调试等领域，都可以依靠机器人来操作。

随着计算机技术控制技术人工智能的发展，机器人技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉触觉的机器人。

.工业机器人的构成及分类工业机器人的构成工业机器人由执行机构驱动装置控制系统智能系统组成，其中构执行机构也称操作机是机器人赖以完成工作任务的实体，通常由杆件相关节组成。

从功能的角度，执行机构可分为手部腕部臂部腰部和基座等。

.手部手部又称末端执行器，是工业机器人直接进行工作的部分和各种夹持器。

有时人们也常把诸如电焊枪油漆喷头等划作机器人的手部。

.腕部腕部与手部相连，通常有个自由度，多为轮系结构，主要功用是带动手部完成预定姿态，是操作机中结构较为复杂的部分。

.臂部臂部用以连接腰部和腕部，通常由两个臂杆小臂和大臂组成，用以带动胸部作平面运动。

.腰部腰部是连接管和基座的部件，通常是回转部件，腰部的回转运动再加上臀部的平面运动，就能使腰部作空间运动。

腰部是执行机构的关键部件，它的制造误差运动精度和平稳性，对机器人的定位精度有决定性的影响。

.基座基座是整个机器人的支持部分，有固定式和移动式两种。

该部件必须具有足够的刚度和稳定性。

机器人的分类我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。

所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

而特种机器人则是除工业机器人之外的用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括服务机器人水下机器人娱乐机器人军用机器人农业机器人机器人化机器等。

在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人水下机器人军用机器人微操作机器人等。

目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是致的。

.按机械手的几何结构分机器人机械手的机械配置形式多种多样。

最常见的结构形式是用其坐标特性来描述的。

这些坐标结构包括笛卡儿坐标结构柱面坐标结构极坐标结构球面坐标结构和关节式球面坐标结构等。

这里简单介绍柱面球面和关节式球面坐标结构等三种最常见的机器人。

柱面坐标机器人。

柱面坐标机器人主要由垂直柱子水平手臂或机械手和底座构成。

水平机械手装在垂直柱子上，能自由伸缩．并可沿垂直柱子上下运动。

垂直柱子安装在底座上，并与水平机械手起作为个部件能在底座上移动。

这样，这种机器人的工作包迹区间就形成段圆柱面，如图所示。

因此，把这种机器人叫做柱面坐标机器人。

图柱面坐标机器人球面坐标机器人。

这种机器人如图示。

它像坦克的炮塔样。

机械手能够作里外伸缩移动在垂直平面上摆动以及绕底座在水平面上转动。

因此，这种机器人的工作包迹形成球面的部分，并被称为球面坐标机器人。

图球面坐标机器人关节式球面坐标机器人。

这种机器人主要由底座或躯干上臂和前臂构成。

器人的工作包迹形成球面的大部分，称为关节式球面机器人。

.按用途分工业机器人按用途和作业类别划分，有焊接机器人冲压机器人浇注机器人搬运机器人装配机器人喷漆机器人切削加工机器人检测机器人采掘机器人水下机器人等。

探索机器人，用于进行太空和海洋探亲，也可用于地面和地下探险和探索。

服务机器人，种半自主或全自主工作的机器人，其所从事的服务工作可使人类生存得更好，使制造业以外的设备工作得更好。

军事机器人，用于军事目的，或进攻性的，或防御性的。

它又可分为空中军用机器人海洋军用机器人和地面军用机器人。

.研究工业机器人的意义和目的研究工业机器人的意义近年来，国外工业机器人的发展非常迅速。

据报导，目前世界上生产中使用的机械手和工业机器人总台数已达万台，其中示教再现机器人已达.万台，特别突出的是日本，其工业机器人产值，在四年中，连续以年增长的高速度发展，至年日本已拥有机械手和各种工业机器人万台即占世界的。

另据预测，在今后十年中，美国工业机器人台数和产值将会以几何级数增长。

欧洲各国也在加快步伐进行机器人的研制和应用。

国外为什么要大力发展工业机器人总体来说，是机器人的特点满足了社会生产的需要。

现在对工业机器人的特点及其带来的经济社会效益分述如下机器人对环境的适应性强，能代替人从事危险有害的操作。

在人无法接近的地方，或者在长时间工作对人体有害的场所，机器人都不受影响。

只要根据工作环境条件进行合理设计，选用适合的材料和结构，工业机器人就可以在异常高温或低温，异常压力和有害气体粉尘放射线作用下，以及冲压灭火等危险环境中胜任工作。

如冶炼锻造铸造和热处理车间，温度可达几百度，即使穿防护衣，戴防护面具手套等，人也难以坚持工作。

此外，在焊接操作中的弧光高温烟雾和飞溅以及喷漆作用中的毒性有机溶剂等有害人体健康的场所，都需要采用工业机器人来操作。

据不完全统计，年日本全国工伤事故人数共万人，平均每名工人中有人，其中比较严重的，伤亡者共.万人，平均每名工人有人。

此外，肺结核白血症等职业病很多，成为严重的社会问题，急待企业积极采取措施加以解决。

在这种背景下，日本产业构造审议机械情报产业部在咨询答复报告中强调，首先应当在工伤事故多的工种，即冲压压铸热处理等作业中，推广应用工业机器人。

此外，在有放射性污染和爆炸危险的场所，也应使用机器人。

机器人能持久耐劳，可以把人从繁重单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。

人在连续工作几小时以后，总会感到疲劳或厌倦，需要有段休息的时间。

而工业机器人可以不受工作时间和场所的限制，只要对它注意维护检修，适当更换易损件就可