1、.根据应用条件考虑通用性。.总体结构设计采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧，它的结构形式如图。内撑连杆杠杆式夹持器采用四连杆机构传递撑紧力，即当液压缸工作时，推动推杆向下运动，使两钳爪向外撑开，从而带动弹性爪夹紧工件。该种夹持器多用于内孔薄壁零件的夹持。图末端执行器.液压油缸的自由度,圆柱,坐标,工业,机器人,设计,毕业设计,全套,图纸绪论机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程电子工程计算机工程自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究制造和应用水平，是个国家科技水平和经济实力的象征，正受到。

2、，谐波齿轮，转动机座支承工字梁，滚珠丝杠，导向柱，锥环无键联轴器图腰部和基座结构图支座，电机，轴承，带传动，壳体位置传感器，柔轮，波发生器，刚轮图环形轴承的机器人机座.步进电机的选取工业机器人的旋转和上下移动采用了步进电机驱动，下面就给出各种驱动方式的比较，以作为选取步进电机作为驱动方式的依据。表各种驱动方式比较比较内容驱动方式机械传动电机驱动气压传动液压传动异步电机，直流电机步进或伺服电机输出力矩输出力矩较大输出力可较大输出力矩较小气体压力小，输出力矩小，如需输出力矩较大，结构尺寸过大液体压力高，可以获得较大的输出力控制性能速度可高，速度和加速度均由机构控制，定位精度高，可与主机严格同步控制性能较差，惯性大，步易精确定位控制性。

3、的控制系统和各种检测原件来实现的，这里尤其要强调的是机器人对工件的定位夹紧的准确性，这是本次设计成败之关键所在。.工业机器人的执行机构设计末端执行机构设计工业机器人的末端执行机构设计是用来抓持工件或工具的部件。手部抓持工件的迅速准确和牢靠程度都将直接影响到工业机械手的工作性能，它是工业机械手的关键部件之。.设计时要注意的问题.末端执行机构应有足够的夹紧力，为使手指牢靠的夹紧工件，除考虑夹持工件的重力外，还应考虑工件在传送过程中的动载荷。.末端执行机构应有定的开闭范围。其大小不仅与工件的尺寸有关，而且应注意手部接近工件的运动路线及其方位的影响。.应能保证工件在末端执行机构内准确定位。.结构尽量紧凑重量轻，以利于腕部和臂部的结构设计。

4、检测系统作用是通过各种检测装置传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。图各部分关系图.工业机器人的设计分析设计要求综合运用所学知识,搜集有关资料独立完成三自由度圆柱坐标型工业机器人操作机和驱动单元的设计工作。原始。支撑梁采用槽钢，以减轻重量和节省材料，它的结构如图。该种设计采用了环形轴承的机器人支承结构。它由电动机直接驱动杯形柔轮谐波减速器。这种谐波减速器只有刚轮柔轮和谐波发生器三大件，而无单独的外壳这种结构有利于传动系统的小型化轻型化。由柔轮输出低速的回转运动带动与之固联的机座回转壳体实现手臂的回转运动。齿形皮带传动和位置传感器作为机座用来检测手臂机座的角位移。支座，步进电机。

5、坐标原点，得剪力图和弯矩图如下由表得活塞杆,.则在处横截面上的剪应力为安全。在处的弯应力为安全。腰部和基座设计.结构设计通过安装在支座上的步进电机和谐波齿轮直接驱动转动机座转动，从而实现机器人的旋转运动，通过安装在顶部的步进电机和联轴器带动滚珠丝杠转动实现手臂的上下移动。采用了双导柱导向，以防止手臂在滚珠丝杠上转动，确保手臂随机座起转动积小，而运动范围大。机器人的运动过程分析工业机器人的运动过程中各动作如图和表。图表机器人开机，处于位工步手臂上升工步二，工步七，工步十三旋转至位工步三手臂伸出工步四,工步十手臂下降工步五，工步十夹紧工件工步六手臂收缩工步八，工步十四旋转至位工步九放松工件工步十二实现运动过程中的各工步是由工业机器人。

6、许多国家的广泛重视。目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义工业机器人是种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义工业机器人是种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。工业机器人的发展，由简单到复杂，。

7、好，可精确定位，但控制系统复杂可高速，气体压缩性大，阻力效果差，冲击较严重，精确定位较困难，低速步易控制油液压缩性小，压力流量均容易控制，可无级调速，反应灵敏，可实现连续轨迹控制应用范围适用于自由度少的专用机械手，高速低速均能适用适用于抓取重量大和速度低的专用机械手可用于程序复杂和运动轨迹要求严格的小型通用机械手中小型专用通用机械手都有中小型专用通用机械手都有，特别时重型机械手多用由上表可知步进电机应用于驱动工业机器人有着许多无可替代的优点，如控制性能好，可精确定位，体积较小可用于程序复杂和运动轨迹要求严格的小型通用机械手等，下面就对步进电机的型号进行选取。初选电机为反应式步进电机，型号为。尽量减小手臂重量和相对其关节回转轴的转。

8、动。控制系统通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。检测系统作用是通过各种检测装置传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。图各部分关系图.工业机器人的设计分析设计要求综合运用所学知识,搜集有关资料独立完成三自由度圆柱坐标型工业机器人操作机和驱动单元的设计工作。原始数据自动线上有，两条输送带之间距离为.，需设计工业机器人将零件从带送到带。零件尺寸内孔，壁厚，高。零件材料钢。总体方案拟定在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能。这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。本次设计就是在这思维下展开的。根。

9、动惯量和偏重力矩，以减小驱动装置的负荷减少运动的动载荷与冲击，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。本设计中手臂由滚珠丝杠驱动实现上下运动，结构简单，装拆方便，还设计有两根导柱导向，以防止手臂在滚珠丝杠上转动，确保手臂随机座起转动。它的结构如下图。图手臂结构图选用轴向脚架型液压缸，活塞杆末端为外螺纹结构，手臂与末端执行器连同活塞杆起转动。.伸缩液压油缸的选择选液压缸型号为，它的主要技术参数如表。表冶金设备标准液压油技术规格缸径活塞杆直径油口直径速度比通径联接螺纹.活塞杆的强度校核末端执行器的重量为.。工件重量为.。由静力平衡方••••求得支反力为以点。

10、具有适应工作环境的功能。这种机器人还处于研制阶段，尚未大量投入工业应用。第章工业机器人的总体设计.工业机器人的组成及各部分关系概述图工业机器人的组成图它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。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。常用的机械传动液压传动气压传动和电。

11、据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用步进电机驱动和谐波齿轮传动来实现机器人的旋转运动利用另台步进电机驱动滚珠丝杠旋转，从而使与滚珠丝杠螺母副固连在起的手臂实现上下运动考虑到本设计中的机器人工作范围不大，故利用液压缸驱动实现手臂的伸缩运动末端夹持器则采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧。图机器人外形图工业机器人主要技术性能参数工业机器人的技术参数是说明其规格和性能的具体指标。主要技术参数有如下抓取重量抓取重量是用来表明机器人负荷能力的技术参数，这是项主要参数。这项参数与机器人的运动速度有关，般是指在正常速度下所抓取的重量。抓取工件的极限尺寸抓取工件的极限尺寸是用来表明机器人抓取功能的技术参数，它是设计手部的基础。

12、初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代第代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部臂部驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉触觉视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第代工业机器人要复杂得多，这种机器人从年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。第三代工业机器人即智能机器人。这种机器人除了具有触觉视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。并且能跟踪工作对象的变化，。

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