1、“.....我们选用标准的谐波减速器，其性能参数如下表所示规格产品型号模数减速比额定输入转速额定输出力矩•．其外形及安装尺寸如下表机型第章焊接机器人手腕的设计.机器人手腕的设计要求手腕是连接手臂和末端执行器的部件，其功能是在手臂和机座实现了末端执行器在作业空间的三个位置坐标自由度的基础上，再由手腕来实现末端执行器在作业空间的三个姿态方位坐标，即实现三个旋转自由度。通过机械接口，联接并支承末端执行器。手腕能实现绕空间三个坐标轴的转动，即回转运动左右偏摆运动和俯仰运动。当有特殊需要时，还可以实现小距离的横移运动。手腕的自由度愈多，结构和控制愈复杂。因此，应根据机器人的作业要求来决定其应具有的自由度数目。在多数情况下，手腕具有个自由度即可满足作业要求。设计要求对工业机器人手腕设计的要求有由于手腕处于手臂末端，为减轻手臂的载荷，应力求手腕部件的结构紧凑，减少其质量和体积。为此腕部机构的驱动装置多采用分离传动，将驱动器安置在手臂的后端。手腕部件的自由度愈多，各关节角的运动范围愈大，其动作的灵活性愈高，机器人对作业的适应能力也愈强......”。

2、“.....会使手腕结构复杂，运动控制难度加大。因此，在设计时，不应盲目增加手腕的自由度数。通用目的机器人手腕多配置个自由度，些动作简单的专用工业机器人的手腕，根据作业实际需要，可减少其自由度数，甚至可以不设置手腕以简化结构。为提高手腕动作的精确性，应提高传动的刚度，应尽量减少机械传动系统中由于间隙产生的反转回差。如齿轮传动中的齿侧间隙，丝杠螺母中的传动间隙联轴器的扭转间隙等。对分离传动采用链同步齿带或传动轴传动。对手腕回转各关节轴上要设置限位开关和机械挡块，以防止关节超限造成事故。.手腕工作方式具有两个自由度的机械传动手腕结构如下图所示之手腕结构，手腕的驱动电动机安装在大臂关节上，经谐波减速器用两级链传动将运动通过小臂关节传递到手腕轴上的链轮。带传动将运动经带轮轴和圆锥齿轮带动轴其上装有机械接口法兰盘作回转运动，带传动将运动经带轮直接带动手腕壳体实现上下俯仰摆动。当带传动和带轮不动，使带传动和空心结构内部可以方便地安置机器人的驱动系统。尽量减小手臂重量和相对其关节回转轴的转动惯量和偏重力矩......”。

3、“.....提高手臂运动的响应速度。要设法减小机械间隙引起的运动误差，提高运动的精确性和运动刚度，采用缓冲和限位装置提高定位精度。焊接机器人的大臂采用电机谐波减速器和关节轴线同轴的传动方式，结构简单，传动路线最短。大臂上的谐波减速器采用的是柔轮不动，刚轮动的方式谐波减速器的刚轮与机器人的大臂用螺栓相连，柔轮通过支撑法兰固定在臂座上，驱动电机的输出轴用键与驱动轴相连，轴与套筒用键连接，并同转动。波发生器与套筒用法兰刚性连接，套筒通过键与固定在支撑法兰盘上的电磁制动器相联。带内圈的从动刚轮与大臂壳体相固联。因此大臂壳体与刚轮起在轴承上转动。这种伺服电机经谐波减速器减速后驱动的手臂关节结构紧凑，手臂的转角范围大。电动机驱动的关节型机器人的大臂是用高强度铝合金材料制成的薄壁框形结构，其运动都是采用齿轮传动，传动刚性较大。.大臂电动机的选择大臂电动机是驱动大臂做摆动，选用型号，如下表型号步距角相数驱动电压相电流静转距•空载启动频率••空载运行频率•••转动惯量•相电感重量......”。

4、“.....体积小，量轻等优点，已广泛用于工业机器人中。此次设计中分别在，大臂上用了个谐波减速器。目前工业机器人中常用的谐波减速器有三种型式。此次设计选用的是带杯形柔轮的谐波传动如图所示，是由三个基本构件组成的，带凸缘的环型刚轮，杯形柔轮和由柔性轴承椭圆盘构成的波发生器，它通过端面牙嵌式联轴器与输出轴套相连。这种没有单独外壳的由三大基本构件形成个组合件的结构形式，使传动装置的结构更为简化和紧凑。谐波减速器工作原理谐波齿轮传动的工作原理如图所示，若刚轮为固定件，波发生器为主动件，柔轮为从动件。当将波发生器装入柔轮内孔时．由于波发生器两滚子外侧之间的距离略大于柔轮内孔直径，使原为圆形的柔轮产生弹性变形成为椭圆，使其长轴两端的齿与刚轮齿完全啮合。同时，变形后柔轮短轴两端的齿则与刚轮齿完全脱开，其余各处的齿，则视回转方向不同分别处于“啮人”或“啮出”状态，当波发生器连续回转时，啮人区和啮出区将随着椭圆长短轴相位的变化而依次变化。目前工业机器人中常用的谐波减速器有三种型式。此次设计选用的是带杯形柔轮的谐波传动如图所示......”。

5、“.....带凸缘的环型刚轮，杯形柔轮和由柔性轴承椭圆盘构成的波发生器，它通过端面牙嵌式联轴器与输出轴套相连。这种没有单独外壳的由三大基本构件形成个组合件的结构形式，使传动装置的结构更为简化和紧凑。谐波减速器工作原理谐波齿轮传动的工作原理如图所示，若刚轮为固定件，波发生器为主动件，柔轮为从动件。当将波发生器装入柔轮内孔时．由于波发生器两滚子外侧之间的距离略大于柔轮内孔直径，使原为圆形的柔轮产生弹性变形成为椭圆，使其长轴两端的齿与刚轮齿完全啮合。同时，变形后柔轮短轴两端的齿则与刚轮齿完全脱开，其余各处的齿，则视回转方向不同分别处于“啮人”或“啮出”状态，当波发生器连续回转时，啮人区和啮出区将随着椭圆长短轴相位的变化而依次变化。于是柔轮就相对于不动的刚轮沿与波发生器转向相反的方向作低速回转，柔轮长轴和短轴相位的连续变化，使柔轮的变形在其圆周上是连续的简谐波形，因此，这种传动称为谐波传动。若柔轮固定，刚轮从动，其工作过程完全相同，只是刚轮的转向与波发生相反。传动比计算如图所示，波发生器有两个触头，产生两个啮合区，故称双波发生器......”。

6、“.....则可产生三个啮合区，此时称三波发生器。对双波传动，刚轮和柔轮的齿数差应为，三个波传动其齿数差应为，由于结构上的原因，单波或三波以上的传动很少用，常用的是双波传动。从传动效率考虑和实际应用需要，常用的谐波传动可分以下两种情况波发生器主动，刚轮固定，柔轮从动时，波发生器与柔轮的减速传动比为式中,分别为刚轮与柔轮的齿数，分别为波发生器和柔轮的转速。波发生器主动，柔轮固定，刚轮从动时，波发生器和刚轮的减速传动比为式中刚轮的转速，其余同式波发生器固定时，若刚轮主动而柔轮从动，其传动比略大于，反之，柔轮主动而刚轮从动，其传动比略小于。根据底座的这种运动要求，以及底座运动的转动惯量，我们选用标准的谐波减速器，其性能参数如下表所示规格产品型号模数减速比额定输入转速额定输出力矩•．其外形及安装尺寸如下表机型.底座轴的设计底座上使用的是阶梯轴，作用是传动转矩，把谐波减速器传出的转矩传动到小齿轮上，轴的上端和谐波减速器的柔轮相连，下端由键和小齿轮联结，按弯扭合成强度校核轴的强度绘制轴受力简图图绘制垂直面弯矩图图轴承支承反力.计算弯矩截面右侧弯矩......”。

7、“.....绘制水平弯矩图图轴支承反力截面处弯矩绘制合成弯矩图图绘制转矩图图.步进电动机输出力较小，伺服电动机可大些，适用于运动控制要求严格的中小型机器人。控制性能好，控制灵活性强，可实现速度位置的精确控制，对环境无影响。体积小，需减速装置。维修使用较复杂，成本较高，效率为.左右。性能指标。按作业要求确定。般指位姿准确度及位姿重复性点位控制轨迹准确度及轨迹重复性轨迹控制最小定位时间及分辨率等。同时还可对机械结构的刚度关节几何运动精度等提出要求。.焊接机器人的主要组成机器人系统包括由移动式或固定式的操作机电源控制系统以及操作并监控机器人的装置外部设备或传感器的通讯接口所组成的机器人控制装置硬件和软件末端执行器机器人完成作业所需的外部设备装置或传感器。所用的外部设备均由机器人的控制系统管理。手臂和手腕是机器人操作机中的基本部件，它由旋转运动和往复运动的机构组成。其结构形式是多种多样的，但多数机器人的手臂和手腕是由关节和杆件构成的空间机构，般由个自由度组成，工业机器人般为个自由度。由于机器人具有多自由度手臂手腕的机构......”。

8、“.....这也是区别于般自动机的特点。机器臂的控制在电动伺服系统中，驱动机械臂各关节的是步进电机或直流伺服电机。步进电机从驱动器得到系列脉冲信号，每个脉冲信号使步进电机轴产生定的角位移。般不需要反馈回路和位置编码器，控制比较简单。采用直流伺服电机的控制系统以测速器和角度编码作为反馈装置，能够精确地控制机械臂关节轴的运动，它的工作状态平稳，旋转速度可以连续调节，对加速和减速指令都能迅速作出反应。腕部机构支承机器人手部装置并调整其姿态，般有个自由度，使位于机械臂末端的手爪产生俯仰摆动和绕自身轴线的转动，这些运动的合成，使机器人的手部相对于操作对象形成灵活的工作姿态。机器人的手部装置又称末端执行器。根据作业性质不同，机械臂末端的执行器有不同形式。焊接机器人和喷涂机器人的末端分别为固定焊枪和喷枪的夹具。搬运大件光整平板的机器人般采用真空吸附式末端执行器，利用吸盘内压力与大气压力之间的差值产生吸附作用力。自由度,关节,焊接,机械手,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要前言第章焊接机械手的总体方案设计.概述.基本技术参数设计......”。

9、“.....底座的工作方式.底座的电动机的选择.底座上谐波齿轮传动的设计.底座轴的设计.底座传动齿轮的设计.底座轴承的选择第章焊接机器人大臂的设计.大臂的工作方式.大臂电动机的选择.大臂上谐波齿轮传动的设计第章焊接机器人小臂的设计.小臂的工作方式.小臂电动机的选择.小臂上谐波齿轮传动的设计第章焊接机器人手腕的设计.机器人手腕的设计要求.手腕工作方式.手腕电动机的选择.手腕轴承的选择第章焊接机器人末端执行器的设计.机器人末端执行器的设计要求第章系统设计.电气设备概述电气控制的变压系统部分设计电气控制的部分设计.的应用结论谢辞参考文献与附录摘要本次设计是焊接机械手设计，在设计过程中，要求我们运用机电的知识完成，其设计的内容主要包括，机械手的设计，电气系统设计等内容。此次设计的焊接机械手实际是五自由度的关节机器人。采用步进电机驱动微机控制，结构紧凑，工作范围大，动作灵活，不仅用于弧焊作业，还可用于搬运和装配作业。弧焊机器人在通用机械金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括各种电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统......”。