工业领域中一般多用6关节型机器人(精)
《工业机器人技术基础》习题答案
2. 机器人发展的三个阶段：①示教再现机器人第一代工业机器人是示教再现型。
这类机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业。
②感知机器人第二代工业机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化。
③智能机器人第三代工业机器人称为智能机器人，具有发现问题，并且能自主的解决问题的能力，尚处于实验研究阶段。
作为发展目标，这类机器人具有多种传感器，不仅可以感知自身的状态，比如所处的位置、自身的故障状况等，而且能够感知外部环境的状态，比如自动发现路况、测出协作机器的相对位置、相互作用的力等。
更为重要的是，能够根据获得的信息，进行逻辑推理、决策判断，在变化的内部状态与变化的外部环境中，自主决定自身的行为。
这类机器人具有高度的适应性和自治能力。
6.SCARA机器人，即Selective Compliance AssemblyRobot Arm，又名水平多关节机器人，是工业机器人应用非常广泛的构型。
SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。
另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。
SCARA机器人的特点是负载小、速度快，主要应用在快速分拣、精密装配等3C行业、食品行业等领域。
3.3.液压伺服系统主要由液压源、驱动器、伺服阀、传感器、控制器等组成。
液压传动的特点是转矩与惯量比大，不需要其他动力就能连续维持力。
6.Delta机器人可分为回转驱动型和直线驱动型。
回转驱动型Delta机器人，控制容易、动态特性好，但其作业空间较小、承载能力较低，故多用于高速、轻载的场合。
直线驱动型Delta机器人作业空间大、承载能力强，但其操作和控制性能、运动速度等不及旋转型Delta机器人，多用于并联数控机床等场合。
8.RV减速器的特点：①传动比范围大，传动效率高。
②扭转刚度大。
③在额定转矩下，弹性回差误差小。
④传递同样转矩与功率时，RV减速器较其他减速器体积小。
1. 机器人传感器有多种分类方法，如接触式传感器或非接触式传感器，内传感器或外传感器等。
6轴工业机器人
6轴工业机器人现代制造业中最为常见的机器人之一就是6轴工业机器人。
这种机器人是一个多关节机械臂，能够在三维空间中移动并执行各种任务。
6轴机器人与传统的加工设备相比具有更高的灵活性和自适应性，在许多工厂中有广泛的应用。
一、机器人的基本构造和工作原理6轴机器人主要由臂、肘、腕和手组成，具有200多个关节，可以灵活地执行各种任务。
其主要工作原理是通过电子控制棒或计算机编程，使机器人的各个电动部件对准要处理的对象，执行相应操作。
二、6轴机器人的应用1. 汽车制造汽车制造是6轴机器人最常见的应用领域。
6轴机器人可以精准且高效地焊接、涂漆、打磨和拧紧螺丝等操作，从而大大提高生产效率和产品质量。
2. 电子制造在电子制造中，6轴机器人可以精确地组装电子元件，焊接电路板和线路、测试以及完成其他操作。
这种机器人能够快速而准确地执行操作，提高了生产效率。
3. 食品制造在食品制造领域，6轴机器人可以完成各种任务，如包装、挤压、分拣、打印标签等操作，从而提高生产线的效率和食品的质量。
4. 医疗领域6轴机器人在医疗领域中也被广泛应用。
例如，它们可以充当手术机器人，通过高精度的操作，为患者进行严密的手术。
机器人操作可以使手术过程更加安全和稳定，并减少创伤。
三、6轴机器人面临的挑战1. 人工智能拥有人工智能的6轴机器人将在未来迎来更多的机会和挑战。
这些机器人可以学习新操作，自动化适应变化的环境。
2. 安全监测由于6轴机器人的高精度操作和快速运转，它们可能会对工人的安全造成威胁。
因此，需要建立安全监测机制来确保工人的安全。
3. 成本6轴机器人价格较高，需要大量的投资才能投入使用。
这对于中小型企业来说是个巨大的负担，需要更多的创新来降低机器人成本。
4. 维护和保养6轴机器人是复杂的机械设备，需要大量的维护和保养。
这需要定期的检查和维修，以确保机器人正常运作。
四、总结6轴机器人是现代制造业的重要组成部分。
它们的应用范围越来越广泛，将会为人们带来更加便利的生活。
六轴机器人应用案例
六轴机器人应用案例
1. 工业自动化：六轴机器人广泛应用于工业生产线，可以完成装配、焊接、搬运等一系列工业任务，提高生产效率和安全性。
2. 医疗领域：六轴机器人可以用于手术辅助，例如在微创手术过程中，机器人可以准确稳定地进行手术操作。
3. 农业领域：六轴机器人可以用于农田作业，如自动播种、除草、收割等，减轻农民的劳动强度。
4. 服务领域：六轴机器人可以扮演服务员、导游、售货员等角色，在酒店、商场、博物馆等场所提供服务。
5. 教育领域：六轴机器人可以用于教育和培训，帮助学生学习编程和机器人技术。
6. 娱乐领域：六轴机器人可以用于娱乐活动，如机器人足球比赛、舞蹈表演等，为观众提供娱乐和观赏的机会。
这些都是六轴机器人的典型应用案例，随着技术的不断发展和创新，将会有更多的领域应用出现。
6关节机器人介绍剖析
6关节机器人介绍剖析六关节机器人，也称为六轴机器人，是一种具有六个自由度的机器人系统。
每个关节都能够进行旋转，这使得机器人能够在三维空间中执行各种复杂的任务和动作。
下面我将对六关节机器人的结构、工作原理、应用领域以及优势进行介绍和剖析。
六关节机器人的结构主要由六个旋转关节组成，每个关节由电机驱动，通过齿轮传动或者其他传动方式将旋转运动传递到机械臂的末端。
这种结构使得机器人能够沿着不同的轴进行灵活的运动，实现各种复杂的动作。
同时，机器人的末端还可以配备各种工具或器械，从而可以在不同的领域中执行不同的任务。
六关节机器人的工作原理主要是通过控制每个关节的旋转角度，从而实现机械臂的整体运动。
通常采用的控制方式有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
通过计算机的精确控制，可以使机器人按照预先设定的路径或者姿态完成任务。
六关节机器人在各个领域都有广泛的应用。
在制造业中，它们可以完成各种组装、装卸、搬运、焊接等工作。
在医疗领域，它们可以辅助进行手术操作、康复训练等。
在军事领域，它们可以用于侦查、拆弹、装甲车维修等任务。
此外，它们还可以应用于航空航天、矿山、化工、食品加工等行业，为人们提供更安全、高效、精确的服务。
六关节机器人相比其他机器人系统具有一些独特的优势。
首先，六关节机器人具有较大的工作范围和灵活性，能够执行复杂的动作和路径规划。
其次，这种机器人的运动轨迹较为精准，可以实现高精度的定位和操作。
此外，六关节机器人在力矩和负载方面也具有较大的承载能力，可以应对不同的工作环境和工作负荷。
然而，六关节机器人也存在一些挑战和不足之处。
首先，它们通常需要较大的空间，并且布置和配置相对较为复杂。
其次，其运动控制需要较高的控制精度和计算能力，对控制系统提出了较高的要求。
此外，由于六关节机器人的结构较为复杂，对维护和保养也提出了较高的要求。
综上所述，六关节机器人是一种具有六个自由度的机器人系统，由六个旋转关节组成。
它们在制造业、医疗、军事等领域具有广泛的应用。
工业领域中一般多用6关节型机器人介绍
工业领域中一般多用6关节型机器人，根据所学内容谈谈该种机器人都有哪些部件组成，每个部件的工作原理及选择该部件的依据图例六关节型机器人，又称之为“六自由度型机器人”。
是我们大型工业生产中，使用相当广泛的一种机器人类型。
如图所示的，为一个基本的六关节型机器人，亦是最常见的六关节型机器人。
其基本结构为由六个转轴，组成的空间六杆开链结构机器人。
由七个部件和六个关节连结而成的，拥有六个自由度，每个自由度均为旋转关节，具有与外界交互性能良好的开式结构。
由此例，我们可以得出，该类机器人的机械结构部件由主要是以三个主要部件所组成：机身部件、手臂部件、手腕及手部部件所组成的。
绝大多数的六关节型机器人都是以机座回转式的机身部件为基础，他的作用是直接连接、支承和传动机器人的主要运动机构。
而六关节类的机器人通常是用在汽车或者其他较大型设备的生产流水线里，需要一套运动范围相对较大且可以有效率的进行生产的机器人设备，这也是六关节机器人通常使用回转式机座型机身的原因。
连结在机身上进行承载传动的，则是该类机器人最主要的部分，亦是关节使用最多的运动机构，通常为机械臂形式的手臂部件。
通常手臂部件是由与机身部件相连接的大臂带动的第二关节、第三关节和小臂与手部组成的第四关节所形成的，手臂部件的作用是支承腕部和手部，并带动它们在空间运动。
手臂部件（简称“臂部”），在六关节类的机器人身上，比较常使用的是“转动伸缩型臂部结构”。
该类臂部的好处，是使得机器人的工作范围大适应性广，配合其大角度大范围的手腕活动，使它工作时位置的适应性很强。
是在实际生产中，对于大幅度提高大型设备的生产效率，起到了一个良好的基础作用。
而在整套机械结构末端的，是其腕部及其手部部件，主要是由腕部与臂部连结的第四关节和手部自身旋转或者夹持所用到的第五、第六关节所组成的。
它的主要作用是确定手部的作业方向，而多数将腕部结构的驱动部分安排在小臂上。
要确定手部的作业方向，一般需要三个自由度，这三个回转方向为：(1) 臂转：绕小臂轴线方向的旋转。
六轴机器人是哪六个轴及作用
工业机器人在生产中，一般需要配备除了自身性能特点的外围设备，如转动工件的回转台，移动工件的移动台等。
这些外围设备的运动和位置控制都需要与工业机器人相配合并要求相应精度。
通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴，基座轴和工装轴统称外部轴。
六轴工业机器人是在实际生产中常用的6关节工业机器人，六轴机械手臂、六关节机械手、六轴机械臂、机器手臂等等都是它的称呼，工业机器人一般是指四轴、五轴、六轴机械手。
每个机器人的关节结构会有不同，下面讲解一下六轴机器人是哪六个轴，都有什么作用？
第一轴：本体回转轴，它是连接底座的部位，是工业机器人承载较大的轴，可以左右旋转动作，类似磨盘的动作方式，它承载着整个机器人的重量和机器人左右水平的大幅度摆动。
第二轴：主臂前后摆动轴是机器人部件的核心连接位置，承上启下的用处，控制机器人前后摆动、伸缩的重要一轴。
第三轴：三轴是控制机器人前后摆动的一轴，三轴和二轴的动作功能相似，也是控制机器人上下料摆动功能，三轴位置的动作相对较小，不过这也是六轴机器人臂展长的根据。
第四轴：它是工业机器人上面的圆管轴位置的部分，可自由回转，就是一个圆柱体的旋转只是里面多了个线缆的限制，四轴是控制上臂部分180°自由旋转的一轴，相当于人的小臂。
第五轴：第五轴很重要，当你差不多调好位置后，你得精准定位到产品上，就要用到第五轴，这个位置相当是人手臂中手腕的关节，可以上下小幅度动作，是产品抓取后可以使产品或者固定的工具进行翻转的动作。
第六轴：末端旋转轴，是在后面进行微调位置的关节；当您将第五轴定位到产品上之后，需要一些微小的改动，就需要用到第六轴，第六轴相当于可以水平360°旋转的一个转盘。
可以更精确定位到产品。
6自由度多关节工业机器人图纸++
湖南科技大学毕业设计（论文）题目六自由度工业机器人结构设计作者学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学号指导教师二〇一六年五月二十日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书机电工程学院院机械设计制造及其自动化系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化1设计（论文）题目及专题：六自由度工业机器人结构设计2学生设计（论文）时间：自2015年3月1日开始至2015年5月29日止3设计（论文）所用资源和参考资料：《工业机器人》、《机器人学》、《机器人运动学基础》、《Solidworks2013从入门到精通》4设计（论文）应完成的主要内容：（1）介绍工业机器人的发展现状及前景；（2）工业机器人工作空间计算和简单的运动学分析；（3）工业机器人结构设计及关键零部件计算；（4）对关键零部件进行强度校核。
5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）相关的计算、设计框图及仿真图；（2）论文不少于35页；（3）说明书中必须有与设计（论文）内容或专业相关的不少于1500字的外文资料翻译。
6发题时间：2015年3月1日指导教师：学生：湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1设计（论文）说明书共页2设计（论文）图纸共页3指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要六自由度工业机器人是一种高精度的自动化机械，具有高度的灵活性以及平稳性。
详解六轴关节机器人运动原理和机械结构！附送3D实体模型！
详解六轴关节机器人运动原理和机械结构！附送3D实体模型！什么是关节机器人？关节机器人(Robot joints)，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。
适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。
关节机器人的分类关节机器人的摆动方向有铅垂方向和水平方向两种，因此这类机器人又可分为垂直关节机器人和水平关节机器人。
垂直关节机器人如上图所示，模拟了人类的手臂功能，由垂直于地面的腰部旋转轴（相当于大臂旋转的肩部旋转轴）带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等构成。
手腕通常由2～3个自由度构成。
其动作空间近似一个球体，所以也称多关节球面机器人。
其优点是可以自由地实现三维空间的各种姿势，可以生成各种复杂形状的轨迹。
相对机器人的安装面积．其动作范围很宽。
缺点是结构刚度较低，动作的绝对位置精度磨较低。
它广泛应用于代替人完成装配作业、货物搬运、电弧焊接、喷涂、点焊接等作业场合。
水平关节机器人如上图在结构上具有串联配置的二个能够在水平面内旋转的手臂，其自由度可以根据用途选择2～4个，动作空间为一圆柱体。
水平关节机器人的优点是在垂直方向上的刚性好，能方便地实现二维平面上的动作，在装配作业中得到普遍应用。
此外，还可以按照关节机器人的工作性质分类，可分为很多种，比如：搬运机器人，点焊机器人，弧焊机器人，喷漆机器人，激光切割机器人等。
关节机器人的优缺点关节机器人的优点1）结构紧凑，工作范围大而安装占地面积小。
2）具有很高的可达性。
关节坐标式机器人可以使其手部进入像汽车车身这样一个封闭的空间内进行作业，而直角坐标式机器人不能进行此类作业。
3）因为没有移动关节，所以不需要导轨。
转动关节容易密封，由于轴承件是大量生产的标准件，则摩擦小，惯性小，可靠性好。
4）所需关节驱动力矩小，能量消耗较小。
5）代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作。
关节机器人的缺点1）肘关节和肩关节轴线是平行的，当大、小臂舒展成一直线时，虽能抵达很远的工作点，但机器人的结构刚度比较低。
六轴机器人分类标准
六轴机器人分类标准
六轴机器人有多种分类标准，其中一种主要标准是按负载能力和应用领域来划分：
1. 工业级六轴机器人：主要应用于生产线，满足自动化生产的需求。
根据负载能力，可以分为轻型、中型和重型。
轻型负载能力小于10千克，适用于
小型零部件的加工和装配、半自动化生产线等场景；中型负载能力在10千
克至50千克之间，适用于汽车零部件、机械零部件等大批量制造的自动化
生产线；重型负载能力在50千克至500千克之间，适用于钢铁和船舶等重型制造业自动化生产线。
2. 服务级六轴机器人：主要用于服务领域，例如医疗、餐饮、照顾老年人、保安巡逻等场景。
相比于工业机器人，服务机器人更加注重外观与人性化交互设计，外形重量更加小巧灵活，功率更低。
此外，还可以根据搬运重量将六轴关节机器人分为微型机械手、小型机械手、中型机械手和大型机械手等。
如需了解更多关于六轴机器人的分类标准，建议咨询机器人领域专业人士或查阅相关文献资料。
六轴关节机器人机械结构剖析
上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构，关节一至关节四的驱动电机为空心结构，关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见，空心轴结构的电机一般较大。
采用空心轴电机的优点是：机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过，无论关节轴怎么旋转，管线不会随着旋转，即使旋转，管线由于布置在旋转轴线上，所以具有最小的旋转半径。
此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。
对于工业机器人的机械结构设计来说，管线布局是难点之一，怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线（六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等），使其不受关节轴旋转的影响，是一个值得深入考虑的问题。
机器人的腕部结构常见有如下几种结构:在这三种手腕部的结构中,以第一种(RBR型)结构应用最为广泛,它适应于各种工作场合,后两种结构应用范围相对较窄,比如说3R型的手腕结构主要应用在喷涂行业等.关节设计:对于国外的工业机器人主要制造国家来说,六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,他们的技术对于国内来说,近乎完美.而国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段,虽然有不少公司有这个研发意图,或者正在研发途中,不管怎么说,浮出水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数,即使宣布自己研发成功,也只是初步试验成功,真正产业化、商品化还有一段相当漫长的路要走.而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段.由于国内做这个行业的很少,相关的结构也没有什么可参考的,技术储备不足,少数的单位或个人有机会能够拆拆别人的机器,拆个一知半解,更多的人只能在旁边看看了(比如说我,想拆都没机会^_^),还好了,网络资源丰富,今搜集到不少机械结构方面的图片,分享给大家参考,希望咱们做机械设计的(我应该也算是个机械工程师啊^_^毕竟我也是做机械的)少走点弯路,做出更好的机器.六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动.小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器.下面的图片较为详细的描述了常见的六轴关节机器人的腕部结构.上图所示的腕部关节用到了两个谐波减速器,两个同步齿型带传动输入,中间还用到了一对锥齿轮副传动.其余手臂部分的结构图片下次继续补充,未完待续...。
六轴机器人在金属加工行业的应用
汽车行业过去一直是机器人应用最主要领域，随着自动化需求的提升，工业机器人应用得到更大的拓展，除传统的焊接应用外，机器人在机床上下料、物料搬运码垛、打磨、喷涂、装配等领域也得到了广泛应用。
金属成形机床是机床工具的重要组成部分，成形加工通常与高劳动强度，噪声污染，金属粉尘等联系在一起，有时处于高温高湿甚至有污染的环境中，工作简单枯燥，企业招人困难。
工业机器人与成形机床集成，不仅可以解决企业用人问题，同时也能提高加工效率和安全性，提升加工精度，具有很大的发展空间。
数控折弯机集成应用：机器人折弯集成应用主要有两种方式，一是以折弯机为中心，机器人配置真空吸盘，磁力分张上料架、定位台、下料台、翻转架形成折弯单元。
二是机器人与激光设备或数控转台冲床、工业机器人行走轴，板料传输线，定位台，真空吸盘抓手形成的板材柔性加工线。
压力机冲压集成应用：机器人与压力机冲压集成应用主要有两种方式，一是单台机器人冲压上下料：通过机器人将板料从拆垛台移送到定位台，定位后再移送到压力机模具中实施冲压，冲压结束后，通过机器人取料放入堆垛台，实现单台压力机机器人自动上下料。
二是机器人冲压连线：通过多台机器人在多台压力机之间建立冲压连线。
根据加工工件成形工艺要求，需要在多台压力机配合加工，整条生产线由拆垛机器人，上料机器人、压力机之间传输搬运机器人，尾线机器人组成。
与直线坐标的机械手相比，采用六轴机器人更有柔性，对模具没有等高要求，容易集成。
热模锻集成应用：热模锻生产线通常由两台模锻压机组成，一台用于冲压，另一台用于切边。
热模锻机器人集成应用通常配置两台机器人，一台负责将中频炉处理后的高温物料移送给冲压成形模锻压机，另一台负责从冲压成形模锻压机取料后移送到另一台模锻压机进行切边。
为防止高温冲压工件粘住模具，需要每次冲压后对模具进行石墨润滑，润滑可以由机器人完成，也可以采用专门机构实现。
由于锻造是高温高湿且又有石墨润滑带来的恶劣环境，特别要注意机器人的防护工作以及机器人本身抗热辐射能力。
工业机器人基础知识
第一部分 工业机器人基础知识
1.1 机型介绍
➢ 码垛机器人： 机型特点 J1: 腰部旋转 J2: 大臂俯仰 J3: 小臂俯仰 J4: 手腕旋转 应用领域(包装、物流自动化)： 袋类包装：石化、粮食、建材、化肥、饲料 箱类包装：啤酒、饮料、乳业、医药、食品、家电 桶状包装：桶装水、涂料桶、化学品罐类 负载：50kg-1500kg
额定负载：3kg-300kg 性能要求：重复定位精度、高速（3C产线上下料，流水线 动态抓取） 外部扩展需求：外部轴（行走轴）、视觉、上位机等 ② 打磨机器人： 应用：用于抛光、打磨、去毛刺等应用场合 额定负载：6kg-150kg 性能要求：轨迹重复精度，速度均匀， 外部扩展：外部轴（变位机）、力传感器、视觉等
第一部分 工业机器人基础知识
1.2 机器人系统
1.2.3 减速器 ：RV减速器 特点：
主轴承内置：可靠性高、成本低； 二级减速机构：振动小，GD^2小； 双柱支撑机构（曲柄轴）：扭矩刚性大、振动小、耐冲击； 滚转接触机构：启动功率小、耐磨损、寿命长、1弧分； 销齿轮机构：齿隙小(1弧分)、耐冲击；
1.2 机器人系统
1.2.3 减速器 ：RV和谐波减速机型号转矩指标差异、优势；
谐波减速机
RV减速机：RV-E系列
型号 14 17
20 …… 65
减速比
50 80 100 50 80 100 120 50 80 100 120 160
输入 2000r/min时 的额定转矩
起动、停止时 的容许最大转
矩
第一部分 工业机器人基础知识
1.1 机型介绍
➢ 码垛机器人： 1.基座 2.腰座伺服电机 3.减速机 4.垂直关节同步带 5.垂直关节伺服电机 6.垂直关节滚珠丝杆 7.垂直关节导轨 8.腰座部分 9.后臂 10.前臂
常见的六轴关节机器人的机械结构
上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构，关节一至关节四的驱动电机为空心结构，关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见，空心轴结构的电机一般较大。
采用空心轴电机的优点是：机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过，无论关节轴怎么旋转，管线不会随着旋转，即使旋转，管线由于布置在旋转轴线上，所以具有最小的旋转半径。
此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。
对于工业机器人的机械结构设计来说，管线布局是难点之一，怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线（六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等），使其不受关节轴旋转的影响，是一个值得深入考虑的问题。
在这三种手腕部的结构中,以第一种(RBR型)结构应用最为广泛,它适应于各种工作场合,后两种结构应用范围相对较窄,比如说3R型的手腕结构主要应用在喷涂行业等。
关节设计:对于国外的工业机器人主要制造国家来说,六轴关节机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,他们的技术相对来说比较成熟,他们在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新,他们的技术对于国内来说,近乎完美.而国内目前这个行业还处在黎明前的黑暗阶段,虽然有不少公司有这个研发意图,或者正在研发途中,不管怎么说,浮出水面公布自己正在研发或者研发成功的公司应该说是极少数,即使宣布自己研发成功,也只是初步试验成功,真正产业化、商品化还有一段相当漫长的路要走.而更多的公司还停留在项目立项、技术评估、投入风险分析的阶段.由于国内做这个行业的很少,相关的结构也没有什么可参考的,技术储备不足,少数的单位或个人有机会能够拆拆别人的机器,拆个一知半解,更多的人只能在旁边看看了(比如说我,想拆都没机会^_^),还好了,网络资源丰富,今搜集到不少机械结构方面的图片,分享给大家参考,希望咱们做机械设计的(我应该也算是个机械工程师啊^_^毕竟我也是做机械的)少走点弯路,做出更好的机器.六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动.小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器.下面的图片较为详细的描述了常见的六轴关节机器人的腕部结构。
.简述工业机器人的机械臂中六轴的定义及作用
.简述工业机器人的机械臂中六轴的定义及作用
工业机器人的机械臂通常由六个旋转关节构成，这六个关节分别按照约定的坐标系进行命名，分别为基座、肩关节、肘关节、手腕翻转关节、手腕挤压关节和手腕旋转关节。
基座位于机器人臂的底座，是整个机械臂的起始点。
肩关节与基座相连，并负责让机械臂可以在水平面内进行旋转，类似于人类的肩膀。
肘关节位于肩关节的下方，让机械臂能够在垂直平面内进行旋转，类似于人类的肘部。
手腕翻转关节位于肘关节的下方，它的作用是让机械臂能够进行前后翻转的动作，类似于人类的手腕。
手腕挤压关节位于手腕翻转关节的下方，允许机械臂进行手腕的压紧和松开动作，类似于人类手掌的握紧和松开。
手腕旋转关节位于手腕挤压关节的下方，它负责让机械臂能够进行手腕的旋转动作。
这六个关节的组合，使得工业机器人的机械臂能够在三维空间内灵活移动和完成各种任务。
通过细微调整各个关节的速度和角度，机械臂可以精确地抓取、放置和操作物体，实现生产线上的自动化操作。
六轴机械臂还具有较高的自由度和灵活性，可以适应多样的工作环境和工件形状，提高生产效率和质量。
六自由度工业机器人
摘要在当今轮毂制造业中，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一定程度上反映了一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，工作方式一般采取示教再现的方式。
本文设计和研究了一个六自由度的工业机器人，用于生产线的进送料和装配。
首先，本文对生产线布局进行改造设计，提高生产的工作效率，然后，根据设计要求设计了机器人的整体方案和具体的机械结构，选择了合适的传动方式、驱动方式，设计了机器人的底座、大臂、小臂和手部的结构；并且对机器人的传动结构进行设计，机器人为六自由度关节型机器人，全部采用转动关节，关节处采用电机，减速机，齿轮传动机构，蜗轮蜗杆传动机构来实现各个自由度，从而实现所需的运动。
在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，采用PC+DSP运动控制卡的控制方式，确定了控制系统的总体方案，设计了PCI 总线接口电路和DSP。
关键词: 六自由度工业机器人；生产线；结构设计；控制系统；各位如果需要此设计的全套内容（包括二维图纸、中英文翻译、完整版论文、程序、答辩PPT）可加QQ695939903，如果需要代做也请加上述QQ,代做免费讲解。
AbstractIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper ,I will design an industrial robot with six DOFs.First, I will transform line layout and design the structure of the baseto improve the work efficiency of production ,and then, according to the design requirements ,I design the robot mechanical structure of the overall plan and specific ,and chose the right means of transmission and drive mode,Then ,I design the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot,and I design the transmission structure, This robot is a 6-DOF joint robot,These joints are all rotary joints, joints used motor, reducer, gear transmission, worm gear and worm drive mechanism to realize various degrees of freedom, so as to achieve the required movement.On this basis, this paper will design the control system of the robot, which controlled by PC and DSP motion control card, and determine the overall scheme of the control system, design DSP and PCI bus interface circuit .Keywords: 6-DOF industrial robot, line layout , structure design, the control system目录摘要 (I)Abstract.............................................................................................................. I I第1章绪论 (5)1.1 课题背景及研究的目的和意义 (5)1.2国内外在该方向的研究现状及分析 (6)1.3 本文的主要研究内容 (8)第2章生产线布局及总体方案的确定 (9)2.1 生产线布局方案 (9)2.1.1机械手 (9)2.1.2 工作流程 (10)2.1.3方案预期达到的目标 (10)2.2总体方案的设计 (11)2.2.1机构的选型 (11)2.2.2驱动方式的选择 (11)2.2.3 传动方案的选择 (12)2.2.4 总体结构方案设计 (13)2.2.5控制方案的设计 (15)2.2.6技术参数列表 (16)2.3 本章小结 (17)第3章结构的设计 (18)3.1 引言 (18)3.2 电机力矩的计算以及驱动电机的选择 (18)3.3减速器的设计 (19)3.4 腰部的设计 (20)3.5 手臂的设计 (20)3.5.1手臂的设计基本要求 (20)3.5.2大臂和小臂 (21)3.5.3连杆 (22)3.6手腕部的设计 (22)3.7末端执行器的设计 (22)3.8本章小结 (23)第4章传动系统的设计及校核 (25)4.1腰部蜗轮蜗杆设计及校核 (25)4.2 腕部传动系统设计及校核 (25)4.2.1传动方案 (25)4.2.2齿轮的设计及校核 (25)4.2.2.1齿轮组设计 (25)4.2.2.2 直齿圆锥齿轮的设计 (25)4.2.3 轴的设计 (25)4.3 本章小结 (27)第5章控制系统设计 (29)5.1 引言 (29)5.2 控制系统的设计 (29)5.2.1 控制系统的类型选择 (29)5.2.2 控制系统的硬件电路 (29)5.3 PCI的接口设计 (30)5.4 DSP的设计 (31)5.4.1 DSP概述 (31)5.4.2 DSP硬件电路 (31)5.4.3 DSP软件 (31)5.5本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义轮毂制造业属于劳动密集型的行业，除了繁重的体力工作外，几乎每个工序都存在着对人体有害的污染源和潜在的工伤事故:热加工工序烫灼伤的危险，大量易燃易爆燃料及消耗材料时时刻刻威胁着操作手的安全;铝液除气除渣产生的有毒烟尘，机加工冷却液的有害蒸汽，以及涂装工序液体漆、粉漆、前处理药液等等都会严重影响工人的健康;无处不在的轰鸣及刺耳的噪音会使你情绪坏到极点。
PLC应用于六轴关节机器人
技术特点&难点6
运动轨迹控制程序 在进行六轴关节机器人的PLC整体程
序设计和规划时，运行轨迹控制程序 采用的是永宏PLC【FUN 147（直线插 补）】指令来完成1#~4#伺服四轴联动 控制和5#~6#伺服两轴联动控制；并采 用绝对位置进行轨迹坐标点定位，能 够很好的实现运行轨迹坐标控制。
Page:19
应用领域
生产 行业
物流 行业
组装 行业
焊接
六轴关节机器人
行业
喷涂 行业
Page:20
应用效果
六轴关节机器人应用效果
人工成本
操作界面简单易学， 很容易上手，投入生 产。
生产产量
可以减少人工， 节约人工成本。
生产产量高,取代人工
Page:21
芝麻工控PLC教育机构
Page:17
技术特点&难点7
行程极限保护程序 在进行六轴关节机器人的PLC整体程
序设计和规划时，行程保护控制程序 采用的是通过实际机械位置脉冲值与 程序软极限行程脉冲值进行比较；当 实际机械位置脉冲值超过程序软极限 行程脉冲值时，会触发行程保护控制 程序，让当前运行的伺服立即停止运 行。
Page:18
Page:13
技术特点&难点3
永宏伺服通讯程序 在进行六轴关节机器人的PLC整体程
序设计和规划时，伺服通讯采用的是 永宏PLC的Port 1通讯口，进行PLC与 1#~6#伺服之间ModBus RTU通讯，最高 通讯速度可以达到115.2Kbps；主要用 于将1#~6#伺服的编码器反馈信号读取 到从站PLC。伺服通讯程序采用的是永 宏PLC【FUN 150（ModBus）】指令来 进行编辑，一条通讯指令既可以完成 伺服通讯程序的编辑，为程序编辑和 调试者提供了极大的方便。
六轴工业机器人的关节
六轴工业机器人的关节人类手臂的作用是将手移动到不同的位置。
类似地，机器臂的作用则是移动末端执行器。
您可以在机器臂上安装适用于特定应用场景的各种末端执行器。
有一种常见的末端执行器能抓握并移动不同的物品，它是人手的简化版本。
机器手往往有内置的压力传感器，用来将机器人抓握某一特定物体时的力度告知计算机。
这使机器人手中的物体不致掉落或被挤破。
其他末端执行器还包括喷灯、钻头和喷漆器。
工业机器人特地用来在受控环境下反复执行完全相同的工作。
例如，某部机器人可能会负责给装配线上传送的花生酱罐子拧上盖子。
为了教机器人如何做这项工作，程序员会用一只手持掌握器来引导机器臂完成整套动作。
机器人将动作序列精确地存储在内存中，此后每当装配线上有新的罐子传送过来时，它就会反复地做这套动作。
大多数工业机器人在汽车装配线上工作，负责组装汽车。
在进行大量的此类工作时，机器人的效率比人类高得多，由于它们特别精确。
无论它们已经工作了多少小时，它们仍能在相同的位置钻孔，用相同的力度拧螺钉。
制造类机器人在计算机产业中也发挥着非常重要的作用。
它们无比精确的巧手可以将一块微小的微型芯片组装起来。
机器臂的制造和编程难度相对较低，由于它们只在一个有限的区域内工作。
假如您要把机器人送到宽阔的外部世界，事情就变得有些简单了。
首要的难题是为机器人供应一个可行的运动系统。
假如机器人只需要在平地上移动，轮子或轨道往往是最好的选择。
假如轮子和轨道足够宽，它们还适用于较为坎坷的地形。
但是机器人的设计者往往盼望使用腿状结构，由于它们的适应性更强。
制造有腿的机器人还有助于使讨论人员了解自然运动学的学问，这在生物讨论领域是有益的实践。
机器人的腿通常是在液压或气动活塞的驱动下前后移动的。
各个活塞连接在不同的腿部部件上，就像不同骨骼上附着的肌肉。
若要使全部这些活塞都能以正确的方式协同工作，这无疑是一个难题。
在婴儿阶段，人的大脑必需弄清哪些肌肉需要同时收缩才能使得在直立行走时不致摔倒。
多关节机器人你知道多少
多关节机器人你知道多少据启程自动化培训了解，大多数人一想到工业机器人，他们脑海中就会浮现出某种多关节机器人。
这种类型的机器人常常出现在电视广告和工业相关的视频中。
多关节机器人并没有严格的定义，它被描述为具有固定基座，有4~6轴的关节。
其实，少至2轴和多达10轴的关节机器人也是有的。
此外，机械手臂末端工具（EOAT）可以提供更多的运动选项。
多关节机器人的一个标准特征是它们能够在三维空间或工作空间中工作。
多关节机器人最大的工作空间类似一个球体，它通常使用极坐标系定义空间中的点。
由于多关节机器人的工作范围很大，它可以将机械手臂末端工具以几乎任意角度放置在接近无限数量的平面上，因此它的用途十分广泛。
例如在焊接中，多关节机器人使用任意一种焊接技术都比工人完成的更具连续性和可重复性。
当工件处于固定位置时，焊嘴可以精确定位最佳的距离、角度和速度。
即使工件不垂直于机器人底座，机器人也可以利用3D激光器和机器视觉进行精确、可重复的检测。
多关节机器人的其他应用包括喷漆、钻孔、攻丝、切割、取放、物料搬运、包装和组装。
据启程自动化培训了解，在本文讨论的机器人类型中，多关节机器人的定价较高。
通常可以通过直接教授要点和动作来完成对多关节机器人的简单运动的编程，复杂的定位则需要为控制器编写代码。
现场工作人员可以对机器人的位置进行修改或者微调。
启程自动化培训简称（启程工控学院）是专业从事自动化技能培训的机构，团队核心骨干来自于上市集团。
总部位于深圳，业务范围目前主要涉及：西门子、三菱PLC系统集成、电气系统设计、DCS系统、运动控制、系统组态、工业机器人（ABB+KUKA+FANUCROBOT）、机器视觉，高级系统开发、工程项目管理、MES等各种自动化前沿技术的培训。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业领域中一般多用6关节型机器人，根据所学内容谈谈该种机器人都有哪些部件组成，每个部件的工作原理及选择该部件的依据
图例
六关节型机器人，又称之为“六自由度型机器人”。
是我们大型工业生产中，使用相当广泛的一种机器人类型。
如图所示的，为一个基本的六关节型机器人，亦是最常见的六关节型机器人。
其基本结构为由六个转轴，组成的空间六杆开链结构机器人。
由七个部件和六个关节连结而成的，拥有六个自由度，每个自由度均为旋转关节，具有与外界交互性能良好的开式结构。
由此例，我们可以得出，该类机器人的机械结构部件由主要是以三个主要部件所组成：机身部件、手臂部件、手腕及手部部件所组成的。
绝大多数的六关节型机器人都是以机座回转式的机身部件为基础，他的作用是直接连接、支承和传动机器人的主要运动机构。
而六关节类的机器人通常是用在汽车或者其他较大型设备的生产流水线里，需要一套运动范围相对较大且可以有效率的进行生产的机器人设备，这也是六关节机器人通常使用回转式机座型机身的原因。
连结在机身上进行承载传动的，则是该类机器人最主要的部分，亦是关节使用最多的运动机构，通常为机械臂形式的手臂部件。
通常手臂部件是由与机身部件相连接的大臂带动的第二关节、第三关节和小臂与手部组成的第四关节所形成的，手臂部件的作用是支承腕部和手部，并带动它们在空间运动。
手臂部件（简称“臂部”），在六关节类的机器人身上，比较常使用的是“转动伸缩型臂部结构”。
该类臂部的好处，是使得机器人的工作范围大适应性广，配合其大角度大范围的手腕活动，使它工作时位置的适应性很强。
是在实际生产中，对于大幅度提高大型设备的生产效率，起到了一个良好的基础作用。
而在整套机械结构末端的，是其腕部及其手部部件，主要是由腕部与臂部连结的第四关节和手部自身旋转或者夹持所用到的第五、第六关节所组成的。
它的主要作用是确定手部的作业方向，而多数将腕部结构的驱动部分安排在小臂上。
要确定手部的作业方向，一般需要三个自由度，这三个回转方向为：(1 臂转：绕小臂轴线方向的旋转。
（第四关节的旋转）(2手转：使手部绕自身的轴线方向旋转。
（第五关节的旋转）(3腕摆：使手部相对于臂进行摆动。
（第六关节的旋转）
在实际的生产中，这套部件决定了该类型机器人在操作流水线上的生产方式，机器人的手部是最重要的执行机构，是实际生产中最重要的一个环节，他决定了产品生产的效率和质量。
在工业生产中用到的六关节类机器人，通过运用不同类型的手部，进行着各种直接的生产操作。
总体而言，六关节型机器人其第一关节旋转轴（基座旋转轴）、第四关节旋转轴、第六关节旋转轴（手腕端部法兰安装盘的旋转中心）在同一个平面内；第二关节旋转轴、第三关节旋转轴以及第五关节旋转轴互相平行，而且与前面提到到平面垂直；另外，还需要保证第四关节旋转轴线、第五关节旋转轴线以及第六关节旋转轴线相交于一点。
采用该种结构的工业机器人可以使得其运动学算法最为简单可靠。