机器人腕部结构设计说明书.docx

关节型机器人腕部结构及控制系统设计 摘 要 为了提高生产效率，满足一些特定的工作要求，本题设计的关节型机器人的手腕用于焊接、 喷漆等方面。通过合理的设计计算， 拟定了手腕的传动路径， 选用直流电动机，合理布置了电机、轴和齿轮，设计了齿轮和轴的结构，实现了摆腕、转腕和提腕的三个自由度的要求。 设计中大多采用了标准件和常用件，降低了设计和制造成本。 关键词 ：自由度，关节型机器人，手腕 ABSRACT In order to improve production efficiency and meet some of the specific requirements, design of ontology of robot wrist joints used for welding, paint, etc. Through the reasonable design calculation, the transmission path, choose the wrist, reasonable decorate a dc motor, gear axle and gear axle, design and realization of the structure, the pendulum wrist, turn the wrist and wrist three degrees of freedom. In the design of the standard and common people, the design and manufacturing cost. Keywords: freedom, Joint robot, The wrist 关节型机器人腕部结构及控制系统设计 关节型机器人腕部结构及控制系统设计 目录 1 绪论 错误！未定义书签。 1.1 选题背景及意义 错误！未定义书签。 1.2 文献综述（国内外发展和研究现状） 错误！未定义书签。 1.3 机器人的现状与发展 错误！未定义书签。 2 手腕结构的确定 错误！未定义书签。 基本参数的确定 4 电机的选择 错误！未定义书签。 3.1 提腕电机的选择 错误！未定义书签。 3.2 摆腕和转腕电机的选择 错误！未定义书签。 5 总传动比的确定及传动比的分配 错误！未定义书签。 4.1 各级传动比的计算 错误！未定义书签。 4.2 传动比的分配 错误！未定义书签。 6 齿轮设计 错误！未定义书签。 5.1 偏转部分齿轮设计 5.2 摆腕部分齿轮设计 5.3 转腕部分齿轮设计 轴的设计与校核 关节型机器人腕部结构及控制系统设计 6.1 轴的结构设计 6.2 轴的校核计算 控制系统设计 7.1 控制方法的确定 7.3 PLC 的 IO 图绘制 7.4 PLC 梯形图设计 结论 参考文献 致谢 关节型机器人腕部结构及控制系统设计 绪论 1.1 选题背景及其意义 本题设计的是关节型机器人腕部结构，主要是整体方案设计和手腕的结构设计及控制 系统设计， 此课题来源于实际生产， 对于目前手工电弧焊接效率低，操作环境差， 而且对操作员技术熟练成都要求高， 因此采用机器人技术， 实现焊接生产操作的柔性自动化， 提高产品质量与劳动生产力，实现生产过程自动化，改善劳动条件。题目要求是：动作范围：手腕 回转 150 , 摆动 90 , 旋转 360 。各轴最大速度要求： 30 / s 。额定载荷 5kg ，最大速度 3m / s 。2、腕部最大负荷： 5kg 。机器人是近 30 年发展起来的一种典型的、机电一体化的、 独立的自动化生产工具。 在制造工业中， 应用工业机器人技术是提高生产过程自动化， 改善 劳动条件， 提高产品质量和生产效率的有效手段之一， 也是新技术革命的一个重要内容。 自 古以来 , 人们所设想的机器人一般是一种在外形和功能上均能模拟人类智能的机器。特别是 20 世纪 20 年代前后 , 捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品 , 更使机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超 人”。在现实生活中 , 一些民间工匠根据这些文学描绘 , 也制造出一些仿人或仿生的机器人。然而在当时的科技条件下 , 要使机器人具有某种特殊的“智能” 而成为“超人” , 显然是不可 能的。美国的戴沃尔设想了一种可控制的机械手 , 他首先突破了对机器人的传统观点 , 提出机 器人并不一定必须像人 , 但是必须能做一些人的工作。 1954 年 , 他依据这一想法设计制作了 世界上第一台机器人实验装置 , 发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》 一文 , 并获得 了美国专利。戴沃尔将遥控操纵器的关节型连