构执行机构像肌肉那样使手臂运动的驱动传动系统像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机器人的性能。般而言，机器人通常就是由执行机构驱动传动系统和控制系统这三部分组成，如图所示。执行机构机器人控制系统驱动传动系统手部腕部臂部腰部基座部固定或移动电液或气驱动装置单关节伺服控制器关节协调及其它信息交换计算机图机器人的般组成对于现代智能机器人而言，还具有智能系统，主要是感觉装臵视觉装臵和语言识别装臵等。目前研究主要集中在赋予机器人眼睛，使它能识别物体和躲避障碍物，以及机器人的触觉装臵。机器人的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单的叠加在起，从而构成个机器人的。要实现机器人所期望实现的功能，机器人的各部分之间必然还存在着相互关联相互影响和相互制约。它们之间的相互关系如图所示。位形检测控制系统二驱动传动装置执行机构工作对象智能系统控制系统图机器人各组成部分之间的关系机器人的机械系统主要由执行机构和驱动传动系统组成。执行机构是机器人赖以完成工作任务的实体，通常由连杆和关节组成，由驱动传动系统提供动力，按控制系统的要求完成工作任务。驱动传动系统主要包括驱动机构和传动系统。驱动机构提供机器人各关节所需要的动力，传动系统则将驱动力转换为满足机器人各关节力矩和运动所要求的驱动力或力矩。有的文献则把机器人分为机械系统驱动系统和控制系统三大部分。其中的机械系统又叫操作机，相当于本文中的执行机构部分。机器人的历史现状机器人首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出第台机器人。它的结构特点是机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。日本是工业机器人发展最快应用最多的国家。自年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究。目前工业机器人大部分还属于第代，主要依靠人工进行控制控制方式则为开环式，没有识别能力改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机器人正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉触将来我们会看到人和机器人会存在个空间里边，成为个互相的助手和朋友。机器人会不会产生饭碗的问题。我们相信不会出现机器人上岗，工人下岗的局面，因为人们随着社会的发展，实际上把人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来，使人们有更好的岗位去工作，去创造更好的精神财富和文化财富。附件图纸底座法兰盘机械手支座大臂机械手装配总装配图物料搬运机器人设计摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。本文将设计台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座大臂小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式驱动方式，搭建机器人的结构平台在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择反馈方式和反馈元件的选择端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括关节的伺服控制和制动问题实时监测机器人的各个关节的运动情况机器人的示教编程和在线修改程序设臵参考点和回参考点。关键词机器人，示教编程，伺服，制动，第章绪论机器人概述机器人的历史现状机器人发展趋势第章实验平台介绍及机械手的设计自由度及关节基座及连杆机械手的设计驱动方式传动方式制动器第章控制系统硬件控制系统模式的选择控制系统的搭建第章控制系统软件预期的功能第章总结所完成的工作设计经验误差分析可以继续探索的方向致谢参考文献外文翻译译文资料第章绪论机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法程控机床数控机床加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸搬运装配等作业，有待于进步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。工业机器人多数是指程序可变编的独立的自动抓取搬运工件操作工具的装臵国内称作工业机器人或通用机器人。机器人是种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装臵。机器人具有结构简单成本低廉维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由个地方移向指定的工作位臵，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机器人般分为三类。第类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。它是种独立的不附属于主机的装臵，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这范畴。第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机器人在国外通常被称之为，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序般是固定的，因此是专用的。机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的，目录摘要，个是工业机器人，这个时候，我们国家的许多学者，看到了这样个方向，开始进行了机器人的研究，但是这时候研究，基本上还局限于理论的探讨阶段，那么真正进行机器人研究的时候，是在七五八五九五十五将近这二十年的发展，发展最迅速的时候，是在年我们国家成立了计划是高技术发展计划，就将机器人技术作为个重要的发展的主题，国家投入将近几个亿的资金开始进行了机器人研究，使得我们国家在机器人这领域得到很快地迅速地发展。目前主要单位像中科院沈阳自动化所，原机械部的北京自动化所，像哈尔滨工业大学，北京航空航天大学，清华大学，还包括中科院北京自动化所等等的些单位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前这几年来看，我们国家在高校里边，有很多单位从事机器人研究，很多研究生和博士生都在从事机器人方面的研究，目前我们国家比较有代表性的研究，有工业机器人，水下机器人，空间机器人，核工业的机器人，都在国际上应该处于领先水平，总体上我们国家与发达国家相比，还存在很大的差距，主要表现在，我们国家在机器人的产业化方面，目前还没有固定的成熟的产品，但是在上述这些水下空间核工业，些特殊机器人方面，我们取得了很多有特色的研究成就。下边我简单介绍下工业机器人的些情况。到目前为止，工业机器人是最成熟，应用最广泛的类机器人，世界总量目前已经销售万台，这是年的统计，但这万台在已经进行装备使用的是万台，这个量也是不小的。总体情况看，日本在工业机器人这块，是首位的，成为机器人的王国，美国发展也很迅速，目前在新安装的台数方面，已经超过了日本，中国刚开始进入产业化的阶段，已经研制出多种工业机器人样机，已有小批量在生产中使用。点焊机器人主要是针对汽车生产线，提高生产效率，提高汽车焊接的质量，降低工人的劳动强度的种机器人。它的特点是通过机器人对两个钢板进行点焊的时候，需要承载个很大的焊钳，般在几十公斤以上，那么它的速度要求在每秒钟米五到两米这样的高速运动，所以它般来说有五到六个自由度，负载三十到百二十公斤，工作的空间很大，大概有两米，这样个球形的工作空间，运动速度也很高，那么自由度的概念，就是说，是相对独立运动的部件的个数，就相当于我们人体，腰是个回转的自由度，我们大臂可以抬起来，小臂可以弯曲，那么这就三个自由度，同时腕部还有个调整姿态来使用的三个自由度，所以械手，以及多个医生可以在机器人共同参与下进行手术，包括机器人给大夫医生拿钳子镊子或刀子来代替护士的工作，同时把照明能够自动的给医生的动作联系起来，医生的手到哪儿，照明就去哪儿，这样非常好的，个医生的助手。我们国家的这个方面也不甘落后，应该说继美国俄国和法国之后，我们国家这个方面，也是走向了国际的前列，这是中科院沈阳自动化所开发和研制成功，水下六千米无缆自治水下机器人，那么这个机器人到水下六千米，能够无缆进行作业，这是刚被获得年我们国家十大科技成果之，这个标志着我们国家在水下机器人这块，已经达到了国际先进水平，目前我们在计划，在开发水下七千米的有载人潜器来对海洋进步的开发和作业，这也是投了很大的财力和物力。我们在空间机器人研究这块也有很大的发展。包括像欧洲十六国在联合空间计划，面向未来太空的这种太空舱这样个整个计划，其中有点就是空间机器人，它的主要意义在于开发宇宙，造福人类，创造人类新的家园，它主要的功能是在于科学考察，像空间生产和科学实验，卫星和航天器的维修和修理，以及空间建筑的装配，这几个应用，确实是必要的，比方说科学考察，如果对像地面的模拟些物理和化学实验，不定非得人在太空舱里边，因为人在太空舱里生存天的费用，将近是百万美金，而且也很危险，那么其实有些动作是很简单的，人通过在地面上，通过卫星进行控制机器人，再定期的完成种预定的动作，实际是很简单的，还有包括像太空舱进行控制些实验，些开关按钮法兰简单的维修维护，都可以用机器人来完成，因为机器人有太阳能电池的话，那么机器人就能够生存，就能工作，通过上次我们刚才介绍机器人发展的应用，在不同领域的应用，也确实