2729 工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2729 工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計,工業(yè),機器人,結(jié)構(gòu)設(shè)計 開 題 報 告工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計1一、 題目來源、題目研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述題目來源：工業(yè)工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種機械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。采用工業(yè)工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計是提高產(chǎn)品質(zhì)量與勞動生產(chǎn)率、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件的一種有效手段。目前手工電弧焊接效率低，操作環(huán)境差，而且對操作員技術(shù)熟練程度要求較高，因此采用工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)焊接生產(chǎn)操作的柔性自動化，以提高生產(chǎn)效率。題目研究的主要內(nèi)容：工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的機械設(shè)計技術(shù)是工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的一個重要內(nèi)容，工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)驅(qū)動和傳動等的設(shè)計和伺服控制密切相關(guān)。本課題主要是對焊接用工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行機械設(shè)計，我主要著重手腕（手腕，夾持器）部分，該部分由三個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（臂轉(zhuǎn)、手轉(zhuǎn)、腕擺）組合而成。并保證與基座和手臂部分尺寸和功能的協(xié)調(diào)。國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述:從工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計誕生到本世紀 80 年代初，工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)經(jīng)歷了一個長期緩慢的發(fā)展過程。到 90 年代，隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。除了工業(yè)工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷提高之外，各種用于非制造業(yè)的先進工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)也有了長足的進展。目前國際工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計界都在加大科研力度，進行工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計共性技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。目前的研究內(nèi)容主要集中在：工業(yè)工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計操作機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計控制技術(shù)、多傳感技術(shù)、工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計遙控及監(jiān)控技術(shù),工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計半自主和自主技術(shù)、虛擬工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、多智能體調(diào)控制技術(shù)、軟工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、仿人和仿生技術(shù)、微型和微小工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。其中微型和微小工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)是工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究的一個新的領(lǐng)域和重點發(fā)展方向。過去的研究在該領(lǐng)域幾乎是空白，因此該領(lǐng)域研究的進展將會引起工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的一場革命， 并且對社會進步和人類活動的各個方面產(chǎn)生不可估量的影響，微小型工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運動方式、控制方法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。在我國對此進行了深入的研究，如徐衛(wèi)平和張玉茹發(fā)表的《六自由度微動機構(gòu)的運動分析》對六自由度微動機構(gòu)進行了位移分析并為其結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了計算依據(jù)。還有劉辛軍、高峰和汪勁松發(fā)表的《并聯(lián)六自由度微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)的設(shè)計方法》研究了微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)的設(shè)計方法，建立了并聯(lián)六自由度微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的空間模型，并分析了該微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的空間模型，并分析了該微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的機構(gòu)尺寸與各向同性、剛度等性能指標(biāo)的關(guān)系得到了一系列性能圖譜，從各圖譜中可以看出各項性能指標(biāo)在空間模型設(shè)計參數(shù)空間中的分布規(guī)律，這有助于設(shè)計者根據(jù)性能指標(biāo)來設(shè)計該微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計的機構(gòu)尺寸，是探討微動工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計的有效分析工3具。3二、本題擬解決的問題1. 提高手腕動作的精確性； 2. 三個自由度（臂轉(zhuǎn)、手轉(zhuǎn)、腕擺）的實現(xiàn)。三、解決方案及預(yù)期效果（一）解決方案：1. 提高傳動的剛度，盡量減少機械傳動系統(tǒng)中由于間隙產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)回差，對分離傳動多采用傳動軸。2. 驅(qū)動電機 1 經(jīng)傳動軸和一對圓柱齒輪和一對圓錐齒輪帶動手腕在殼體上作偏擺運動。電機 2 經(jīng)傳動軸驅(qū)動圓柱齒輪傳動和圓錐齒輪傳動，從而使軸回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)手腕的上下擺動。電機 3 經(jīng)傳動軸和兩對圓錐齒輪傳動帶動軸回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)手腕機械接口法蘭盤的回轉(zhuǎn)運動（二）預(yù)期效果：1. 工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；2. 能實現(xiàn)準確動作；3. 裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4. 盡量使用通用件，以便降低制造成本。作業(yè)范圍大，動作靈活并能廣泛應(yīng)用于噴涂、焊接等作業(yè)中。