1、是将电信号转化成精确的速度及角位移。需要计算的项目如下电机功率电机扭矩电机转速减速机减速比电机惯量负载惯量的匹配关系图扭转力矩分析图机械结构设计在完成了前面六项工作后，个直角坐标机器人定位系统的雏形就已经在设计者的头脑中形成了，接下来的工作就是将雏形画成工程图，以便生产。机器人的运动轨迹具有不确定性，灵活多变，往往在个位置不存在位置干涉，但到下个位置就干涉了。设备寿命校核机械结构设计完成后，要对整台设备进行寿命计算，核心元件的寿命到要计算，如机器人轨道的寿命，减速机的寿命，伺服电机的寿命等。机器人的运行寿命与运行速度负载大小结构形式工作环境工作制等有关。如果发现机器人的运行寿命太短，需要重新调整设计。以上为个机器人机械结构部分的设计方法，至于控制系统部分这里不加说明。.机械手的结构设计工业机器人的驱动装置是带动操作机个运动臂的动力源。驱动机构是工业机械手的重要组成部分。

2、通常把工业机器人称做操作机械手。机械手的特点对环境的适应性强能代替人从事危险，有害的工作。在长时间工作对人体有害的场所，机械手不受影响，只要根据工作环境进行合理的设计，选择适当的材料和结构，机械手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，灭等危险环境中胜任工作。机械手能持久，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。由于机械手的动作准确，因此可以稳定和提高产品的质量，同时又可以避免人为的操作错误。机械手特点是通过用工业机械手的通用性，灵活性好，能很好的适应产品的不断变化，以满足柔性生产的需要。机械手的选择与分析为实现机器人的末端执行器在空间的位置而提供的个自由度，可以有不同的运动组合，通常可以将其设计成圆柱坐标型直角坐标型球坐标型关节型平面关节型五种形式。直角坐标型直角坐标型机器人，其运动部分的三个相互垂直的直线。

3、由许多定位单元组成的，每根定位系统都要分析。需要分析的项目如下图力学分析图水平推力正压力侧压力机械强度校核每个定位单元，每个梁都要进行校核，尤其双端支撑梁和悬臂梁。挠度变形计算图挠度变形图负载定位单元长度材料弹性模量材料截面惯性矩挠度形变注意在计算挠度形变时，梁的自重产生的变形不能忽视，梁的自重按均布载荷计算。以上公式计算的是静态形变，实际应用中，因为机器人直处于运动状态，必须计算加速力产生的形变，形变直接影响机器人的运行精度。扭转形变计算当根梁的端固定，另端施加个绕轴扭矩后，将产生扭曲变形。实际应用中产生该形变的原因般是负载偏心或有绕轴加速旋转的物体存在。驱动元件选择常用的驱动系统有交流直流伺服电机驱动系统伺服电机驱动系统直线伺服电机直线伺服电机驱动系统。每个驱动系统都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机。

4、其明显，因此造成关键零部件的进口，影响了我国机器人的价格竞争力。第二，中国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有批企业从事机器人的开发，但是都没有形成较大的规模，缺乏市场的品牌认知度，在机器人市场方面直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价，吸引国内企业购买，而在后续的维护备件费用很高的策略，逐步占领中国市场。第三，国家认识不到位，在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平，代表了个国家的制造业水平，我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性，这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。第二章三轴伺服驱动机器人结构设计方案.机械手的设计方法机械手是种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。在我国由于大多数工业机器人所执行的工作为模拟人的手臂而工作，因而。

5、不能加工出产品，设计也是失败的，设计者需要掌握大量的加工工艺及加工手段。机器人设计是个不断完善的过程。五机器人设计流程使用要求的分析每个机器人都是根据特定的要求的产生而设计的，设计的第步就是要将使用要求分析清楚，确定设计时需要考虑的参数，包括.机器人的定位精度，重复定位精度.机器人的负载大小，负载特性.机器人运动的自由度数量，每自由度的运动行程.机器人的工作周期或运动速度，加减速特性.机器人的运动轨迹，动作的关联.机器人的工作环境安装方式.机器人的运行工作制运行寿命其他特殊要求机械模型初建机器人从机械结构分大体可分为龙门结构壁挂结构，垂挂结构，根据安装空间的要求选择不同的结构，每种结构的力学特性运动特性都是不样的。后续的设计必须是基于个确定的结构。图机器人的基本结构图速度最大速度加速度减速度其中为运动行程为定位运动时间加速时的驱动力运动物体质量和力学特性分析个机器人是。

6、工业机械手的性价比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。根据动力源的不同，工业机械手的驱动机构大致可分为液压气动电动和机械驱动等。机器人的总体设计主体结构设计工业机器人主体结构设计的主要问题是选择由连杆件和运动副组成的坐标形式。本次设计的三轴伺服驱动机器人的坐标形式是直角坐标式机器人，主要完成轴可以同时模拟操作员取出动作，能连续运动并有轴水平旋转功能。二传动方式传动方式选择是指选择驱动源及传动装置与关节部件的连接形式和驱动形式，主要包括直接连接传动驱动源或带有机械传动装置直接与关节相连。远距离连接传动驱动源通过远距离机械传动后与关节相连。间接驱动驱动源经个速比远大于的机械装置与关节相连。直接传动驱动源不经过中间环节或经过个速比等于的机械传动这样的中间环节与关节相连。三模块化结构设计模块化机器人是有些标准化系列化的模块件通过具有特殊功能的结合部用积木拼接的方式组成个工业机。

7、成，其工作空间为长方体，它在各个轴向的移动距离可在坐标轴上直接读出，直观性强，易于位置和姿态的编程计算，定位精度高，结构简单，但机体所占空间大，灵活性较差。根据本次设计的要求，三轴同时可以模拟操作员取出动作，并可以沿着规定路径连续运动，因此选择直角坐标型。直角坐标机器人的设计方法直角坐标机器人概念工业应用中，能够实现自动控制的可重复编程的多功能的多自由度的运动自由度建成空间直角关系多用途的操作机。他能够搬运物体操作工具，以完成各种作业。关于机器人的定义随着科技的不断发展，在不断的完善，直角坐标机器人作为机器人的种，其含义也在不断的完善中。图典型直角坐标机器人二直角坐标机器人的特点自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行般由控制系统驱动系统机械系统操作工具等组成。灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。高可靠性高速度。

8、臂部设计工业机器人臂部设计的基本要求刚度高。为了防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状要合理选择。工字形截面弯曲刚度般比截面大空心管的弯曲刚度和扭转刚度都比实心轴大得多，所以常用钢管作臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢作支撑板。导向性好。为防止手臂在直线运动中，沿运动轴线发生相对转动，或设置导向装置，或设计方形，花键等形式的臂杆。重量轻。为提高机器人的运动速度，要尽量减小臂部运动部分的重量，以减小整个手臂对回转轴的转动惯量。运动平稳定位精度高。除了臂部设计上要求力求结构紧凑，重量轻外，同时要采用定形式的缓冲措施。常用的臂部结构有手部直线运动机构机器人手臂的伸缩，横向移动均属于直线运动。实现手臂往复直线运动的机构形式比较多，常用的有活塞油气缸，齿轮齿条机构，丝杠螺母机构以及连杆机构等。由于活塞气缸的体积小，重量轻，因而在机器人结构中应用的比较多。.三轴伺服驱动机器。

9、精度。可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。三直角坐标机器人的应用因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接搬运上下料包装码垛拆垛检测探伤分类装配贴标喷码打码软仿型喷涂目标跟随排爆等系列工作。特别适用于多品种便批量的柔性化作业，对于稳定提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。图直角坐标机器人的应用随着直角坐标机器人的应用越来越广泛，直角坐标机器人的设计工作日益显得重要。成功的设计台直角坐标机器人涉及到很多方面的工作，包括机械结构动力驱动伺服控制等等。四机器人设计特点机器人的设计是个复杂的工作，工作量很大，涉及的知识面很多，往往需要多人完成。机器人设计是面向客户的设计，不是闭门造车。设计者需要经常和用户在起，不停分析用户要求，寻求解决方案。机器人设计是面向加工的设计，再好的设计，如果工。

10、滚动导轨。上面介绍的导轨中，前两种具有结果结构简单成本低的特点，但是必须有间隙以便润滑，但是间隙的存在又将会引起坐标的变化和有效负载的变化，在低速时候容易产生爬行现象。第三种静压滑动导轨结构能产生预载荷，能完全消除间隙，具有高刚度低摩擦高阻尼等优点，但是它需要单独的液压系统和回收润滑油的机构。第四种气浮导轨不需要回收润滑油的机构，但是刚度和阻尼较低。第五种滚动导轨在工业机器人导轨种用的是最广泛，具有很多的优点摩擦小,特别是不随速度变化尺寸小刚度高承载能力大精度和精度保持度高润滑简单容易制造成标准件易加预载，消除间隙，增加刚度等等。但是,滚动导轨用在机器人机械系统也存在着缺点阻尼低对脏物比较敏感.传动件的定位及消隙传动件的定位主要有．电气开关定位．机械挡块定位．伺服定位系统定位传动件的消隙主要有．消隙齿轮．柔性齿轮消隙．对称传动消隙．偏心机构消隙．齿廓弹性覆层消隙机械手。

11、机构的特点完美的重现性和定位精度。三轴伺服驱动机器人机构采用先进的高精度的主要机构部件。三轴采用最先进的伺服马达和最高等级低背隙减速机。具有高刚性，高精度，防尘防落物，经济耐用等特点，而且结构紧凑轻巧，运动响应快，速度高。可以提供多种组合方式，装配和维护简单，操作容易。三轴运动采用最先进的伺服马达和最高等级低背隙的减速机展现出完美的重现性与定位精度三轴运动的传动皆采用高刚性的齿轮加齿排的机构。图.三轴伺服机构整体效果图第三章工业机器人的运动系统分析.工业机器人的运动系统分析机器人的运动概述工业机器人的运动，可从工业机器人的自由度，工作空间和机械结构类型等三方面来讨论。工业机器人的运动自由度所谓机器人的运动自由度是指确定个机器人操作位置时所需要的独立运动参数的数目，它是表示机器人动作灵活程度的参数。本设计的工业机器人具有转动副和移动副两种运动副，具有轴手臂垂直伸降运动，。

12、人系统。模块化设计是指基本模块设计和结合部设计。模块化工业机器人主要的特点是经济性灵活性。四材料的选择与般机械设备相比，机器人结构的动力特性是十分重要的，这是材料选择的出发点。材料选择的基本要求是强度高弹性模量大重量轻阻尼大材料价格低。机械手的传动部件设计传动部件是驱动源和机器人各个关节连接的桥梁，是工业机器人的重要部件。机器人的运动速度加速度减速度特性运动平稳性精度承载能力很大程度上是取决于传动部件设计的合理性和优劣。因此，关节传动部件的设计是工业机器人设计的关键之。移动关节导轨工业机器人对移动导轨的要求移动关节导轨的目的是在运动过程中保证位置精度和导向,对移动导轨有如下要求．间隙小或者能消除间隙．再垂直于运动方向上的刚度高．摩擦系数低并不随速度变化．高阻尼．移动导轨和其辅助元件尺寸小惯量低。移动关节导轨主要分类普通滑动导轨液压动压滑动导轨液压静压滑动导轨气浮导轨和。

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