【精品设计】垂直多关节机器人臂部和手部设计

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编号:20171123093703288    类型:共享资源    大小:2.75MB    格式:RAR    上传时间:2017-11-23
  
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精品 设计 垂直 关节 机器人 臂部 以及
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摘要:由于关节型机器人具有传动原理简单结构凑紧所占空间体积小相对的工作空间大,还能绕过基座周围的一些障碍物等特点。综合以上几点考虑,以及为了提高生产效率和降低劳动强度,满足特定的工作要求,课题设计的机器人为垂直多关节机器人,采用了直流伺服电机驱动,通过一系列的轴和齿轮传动顺利实现了腕部的旋转与摆动,手爪的自动抓取与放松工件运动。为了使整个机构结构紧凑,合理布置了电动机、轴和齿轮,设计了齿轮和轴的结构,并进行了强度校核计算。由于驱动电机的个数与手臂自由度的个数是紧密联系的,因此减少电机的数量不但能减小机械手臂的重量,而且还会简化整个系统的动力学与运动学的分析。传动中采用了软轴、波纹管联轴器、传动轴和两对齿轮传动。在选材方面,为了使机器人重量较轻,以及腕部能够灵活的运动,故选取轻型材料,我所设计的机器人的材料为铸造铝合金中的铝铜合金该机器人手臂具有刚性好、传动精度高、重量轻的特点。设计中大多采用了标准件和常用件,降低了设计和制造的成本。

 

关键词:垂直多关节机器人;伺服电机;齿轮传动;手臂


目    录

1 前言1

1.1课题来源1

1.2 技术要求及预期效果1

1.3 本课题要解决的主要问题及设计总体思路1

1.4 国内外研究现状及发展状况1

1.4.1 研究现状1

1.4.2 发展趋势2

2 总体方案设计4

2.1 机械结构类型的确定4

2.2 传动方案的确定4

2.3 工作空间的确定5

2.4 手腕结构的确定5

2.5 驱动装置的选择6

2.5.1 机器人驱动方案的分析和选择6

2.5.2 手腕电机的选择7

2.5.3 传动比的确定及分配8

3 齿轮的设计9

3.1齿轮强度的设计与校核9

3.1.1第一级圆柱齿轮传动设计9

3.1.2 第二级圆锥齿轮传动设计12

4 轴的设计15

4.1 转腕传动轴的选择15

4.2 摆腕传动轴的设计15

4.2.1 圆柱齿轮轴的设计15

4.2.2 轴的强度校核16

4.2.3 圆锥齿轮轴的设计20

4.2.4 手腕连接轴的设计21

4.2.5 大臂小臂连接轴的设计22

5 轴承的设计23

5.1 轴承的选择23

5.2轴承的寿命计算23

6 其它零部件的选用25

6.1 键连接的选用25

6.2 壳体的设计25

6.3 机器人手臂材料的选择25

6.4 机器人臂部连接件的选用25

7 关节型机器人的位姿分析27

8结论31

参 考 文 献32

致  谢33

附    录34

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巴布工程师上传于2017-11-23
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