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本科生畢業(yè)設(shè)計
題 目： 自行走式物料搬運機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
學(xué)生姓名： 曾巍
學(xué) 號： 200915010113
專業(yè)班級： 機自09101班
指導(dǎo)教師： 楊瑩
完成時間： 2013 年5月17日
目錄
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
1.1 研究的背景與意義[1] 1
1.2 機器人的研究現(xiàn)狀[4] 2
1.3機器人的發(fā)展趨勢 4
1.4本文的主要研究內(nèi)容 5
第二章 機器人總體方案設(shè)計 7
2.1 自行走式物料搬運機器人的功能 7
2.2 傳感器系統(tǒng)[13] 7
2.3 移動載體 7
2.4 自由度與機器人的運作 8
2.5 控制方式的選擇 9
2.6 小結(jié) 10
第三章 機器人的手部設(shè)計 11
3.1 手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11
3.1.1 概述 11
3.1.2 設(shè)計時應(yīng)考慮的幾個問題 11
3.1.3 手部夾緊力的計算 12
3.1.4 彈簧的計算 13
3.15 手部主軸的校核計算 14
3.2 驅(qū)動方式 17
3.2.1 手部電機選擇原則 19
1 一般執(zhí)行電機的選擇原則 19
3.2.2 手部電機的選擇 21
3.2.3 電機轉(zhuǎn)速與夾緊力速度幾何關(guān)系的確定 22
第四章 手臂的設(shè)計 23
4.1 手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計 23
4.2 手部質(zhì)量計算 23
4.3 手臂計算及電機選擇 24
4.4 小結(jié) 25
5.1 腰身的設(shè)計 26
5.1.4 腰身以上部分的重量計算 26
5.1.5 腰身計算及電機選擇 26
5.2底座的設(shè)計 27
5.2.1 底座機構(gòu)設(shè)計 27
5.2.2 底座以上部分的重量計算 28
5.2.3 底座電機選擇 28
5.3 齒輪的校核計算 28
5.3.1 選擇齒輪材料、熱處理方法、精度及齒數(shù) 28
5.3.2 驗算齒面接觸疲勞強度 29
5.3.3 校核齒根彎曲疲勞強度 31
5.3 小結(jié) 32
第六章 結(jié)論與展望 33
6.1 結(jié)論 33
參考文獻 34
致 謝 35
摘要
摘 要
在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。機器人技術(shù)是利用計算機的記憶功能、編程功能來控制操作機自動完成工業(yè)生產(chǎn)中某一類指定任務(wù)的高新技術(shù)，是當(dāng)今各國競相發(fā)展的高技術(shù)內(nèi)容之一。目前，工業(yè)機器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運以及堆垛等重復(fù)性并且勞動強度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。
本文設(shè)計的是一個擁有四個自由度的機器人，用于給沖壓設(shè)備運送物料。該機器人由手部、手臂、腰身和底座等組成，具備上下料，翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)位等多種功能，并且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。驅(qū)動方式為電機驅(qū)動，采用步進電機。
關(guān)鍵詞：機器人；工作方式；結(jié)構(gòu)設(shè)計；步進電機
ABSTRACT
ABSTRACT
In the modern industry, the mechanization of the production line, automation have become outstanding topic. Robot technique is make use of calculator of memory function, plait the distance function come to control operation machine auto completion industry produce medium a certain appointed technique of mission, is all countries nowadays competitively development of high and new technology one of the technique contentses. 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 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.
This text is to design one robot own four freedom degree, It’s used to give blunt press an equipments carrying material .It's robot's turn to constitute by the hand, arm, waistline and base etc. and have top and bottom anticipate, inside out with turn etc. variety function, and structure simple, operation convenience. Drive a way to drive for the electrical engineering, adoption step enter electrical engineering.
KEY WORDS: robot; work way; structure design; the step enter electrical engineering
2
第一章 緒論
1.1 研究的背景與意義[1]
機器人是一種新型的自動化操作裝置。它可以根據(jù)作業(yè)的不同要求，按照預(yù)先確定的程序搬運物體，裝卸零件以及操持噴槍，焊把等工具去完成一定的作業(yè)。因此，它可在繁重、高溫，多粉塵的勞動環(huán)境較差的場所工作。