工业机器人毕业设计

摘要

机器人技术是综合了许多学科的知识，例如计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当今研究领域十分重视的课题，机器人在很多领域都得到广泛应用。

本毕业设计概述了工业机器人的分类、历史以及发展趋势。重在设计研制国产搬运机器人的主臂运动机构，该工业机器人由腰部和大小臂组成，腰部和肩部形成肩关节，大臂和小臂间形成肘关节，使大臂做回转运动和仰俯运动，小臂做回转运动和仰俯摆动。本文主要阐述了如何设计机器人腰部、肩部以及肘部这三个主要关节，每一个关节选择合适的驱动方式、传动方式，通过合适的减速装置最终达到所要求的转速。设计具体包括机器人关节类型确定，谐波减速器的基本结构、工作原理、主要特性介绍与选用以及其减速比的确定，各关节伺服电机的选择计算以及重要部件的具体设计及其校核，如齿轮的设计及校核，轴的设计及校核，轴承的选用及校核。

关键词：工业机器人；搬运；机器人关节；谐波减速器

Abstract

Robotic technology is comprehensive knowledge of the many subjects, such as computer, cybernetics, organization learning, information and sensing technology, artificial intelligence, bionics science and the formation of high technology and new technology, it is current research field attach to the subject in many fields, robot used widely.

The graduation design summarizes the classification of industrial robot, history and its development trend. Design and develop domestic handling robots on the main arm movement mechanism, the industrial robot composed by the waist and big forearm, the waist and shoulder shoulder, arm formed formed between and forearm, arm elbow turn movement and Yang prone to do exercise, forearm rotation movement and prone to do up swinging. This paper mainly expounds how to design the robot waist, shoulder and elbow the three main joints, every joint choose appropriate drive mode, transmission mode, through appropriate deceleration device finally to reach the required speed. Design specific include robot joints type, the harmonic gear reducer to determine the basic structure, working principle, main characteristic introduction and selection and determination of slowing, each joint than servo motor selection and calculation, and the specific design and an important part of gear check, such as design and check the design and check, shaft, bearing choose and checking.

Keywords：industrial robot；Handling；Robot joints；Harmonic gear reducer

目录

摘要-------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。Abstract----------------------------------------------------- 错误!未定义书签。第1章绪论------------------------------------------------ 错误!未定义书签。

1.1工业机器人概述--------------------------------------- 错误!未定义书签。

1.2工业机器人驱动方式----------------------------------- 错误!未定义书签。

1.3工业机器人的分类------------------------------------- 错误!未定义书签。

1.4工业机器人的历史------------------------------------- 错误!未定义书签。

1.5工业机器人的发展趋势--------------------------------- 错误!未定义书签。第2章工业机器人机构设计---------------------------------- 错误!未定义书签。

2.1工业机器人的设计内容及要求--------------------------- 错误!未定义书签。

2.2工业机器人的总体设计--------------------------------- 错误!未定义书签。

2.3工业机器人的驱动方式选择----------------------------- 错误!未定义书签。

2.4谐波减速器介绍--------------------------------------- 错误!未定义书签。

2.4.1谐波减速器简介--------------------------------- 错误!未定义书签。

2.4.2谐波减速器基本结构----------------------------- 错误!未定义书签。

2.4.3谐波减速器工作原理----------------------------- 错误!未定义书签。

2.4.4谐波减速器的主要特性--------------------------- 错误!未定义书签。

2.4.5谐波减速器的减速比----------------------------- 错误!未定义书签。

2.5机器人材料的选择------------------------------------- 错误!未定义书签。

2.5.1材料选择的基本要求----------------------------- 错误!未定义书签。

2.5.2结构材料介绍----------------------------------- 错误!未定义书签。第3章机器人腰部关节的设计-------------------------------- 错误!未定义书签。

3.1机器人传动机构分析----------------------------------- 错误!未定义书签。

3.2机器人腰部传动方案选择------------------------------- 错误!未定义书签。

3.3腰部交流伺服电机的选择------------------------------- 错误!未定义书签。

3.3.1机器人材料选用和质量估算----------------------- 错误!未定义书签。

3.3.2工业机器人整体受力分析------------------------- 错误!未定义书签。

3.3.3腰部交流伺服电机的选择计算--------------------- 错误!未定义书签。