工业机器人抓取手臂的结构设计毕业设计

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1、 毕业设计（毕业设计（论文论文） 题目题目：工业机器人抓取手臂的结构设计工业机器人抓取手臂的结构设计 院、院、 系：系： 学科专业：学科专业： 机电一体化机电一体化 学学 生：生： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2015 年 4 月 第 1 页 工业机器人抓取手臂的结构设计 绪论：随着现代科学技术的发展，工业机器人已经开始成为在多种 行业中广泛使用的先进设备，在现代生产中发挥着重要的作用。工 业机器人的种类已从早期主要用于特殊作业的机器人(如焊接机器 人)，发展成为工业生产中用于装配、搬运、码垛及柔性制造等多 种作业类别。工业机器人的研究和生产，也从过去针对某种作业的 单一设计与研制，

2、发展成为一个较成熟的产业，机器人生产趋于批 量化和标准化。 机器人的手部是指安装于机器人手臂末端， 直接作用于工作对 象的装置。工业机器人所要完成的各种操作，最终都必须通过手部 来得以实现;同时手部的结构、重量、尺寸对于机器人整体的运动 学和动力学性能，又有着直接的、显著的影响。手部设计是机器人 设计中一个重要的环节，随着机器人技术的发展，出现了多种形式 的机器人手部，了解和分析这些形式及典型结构，对手部的进一步 设计开发是非常必要的。 第 1 页 目录 绪论 1 Abstract 2 目录 .3 1.1 工业机器人简介 . 4 4 1.2 世界机器人的发展 5 1.3 我国工业机器人的发展

3、. 6 1.4 本设计的内容和目的 7 1.4.1 臂力的确定 . 8 1.4.2 工作范围的确定 9 1.4.3 确定运动速度 . 10 1.4.4 手臂的配置形式.11 1.4.5 位置检测装置的检测 12 1.4.6 驱动与控制方式的选择 13 2 手部结构 14 2.1 概述 . 15 2.2 分类. 16 2.2.1 机械手部 . 17 第 1 页 2.2.2 特殊手部 . 18 2.2.3 通用手部 . 19 2.2 设计时应考虑的几个问题 20 2.3 驱动力的计算 21 2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析 . 22 3 结束语 23 致谢 24 参考文献. 25 第 22

4、 页 共 20 页 1.1 工业机器人简介 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置， 它能自动执行工 作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可 以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲 领行动 。 1.2 世界机器人的发展 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： （1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和 维修） ，而单机价格不断下降，平均单机价格从 91 年的 103 万美元降至 97 年 的 65 万美元。 （2）.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机

5、、减 第 22 页 共 20 页 速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人 整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 （3） 工业机器人控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标 准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大 提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 （4） 机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度 等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人 则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策 控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。 （5

6、） 虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、 预演发展到用于过程控制， 如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。 （6） 当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操 作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操 作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索 杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。 （7） 机器人化机械开始兴起。从 94 年美国开发出“虚拟轴机床”以来， 这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。 1.3 我国工业机器人的发展 第 22 页 共 20 页 有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富， 发展机器人不一