三自由度机械臂设计
专业：财务管理
学生：XXX 指导老师：XXX
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。机器人的应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志，因而受到各先进工业国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。 本文的主要任务和要解决的问题，是设计一台三自由度的机器人，在已有的技术资料的基础上，通过分析，确定臂部的传动系统，然后假设臂部末端的结构，确定臂部的输出功率，然后计算出臂部所需的电机。在确定电机和传动机构的基础上，对锥齿轮和传动中所需的带轮以及同步齿形带进行设计，并且对它们进行校核，确定所设计的臂部结构能够配合机器人的其他结构进行喷漆动作。并用CAD软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。需要全面理解机械原理、机械设计、机械系统设计以及CAD 制图标准等相关的知识，并考虑其可靠性、实用性、经济性等性能。
本课设在已有理论基础上，针对以往研究的不足，根据实际使用要求，确定采用三自由度的关节型机器人结构方案；由于机器人结构复杂，构件繁多，需要用高端软件配合进行建模，装配的工作，而我们现有的材料相当有限，所以本课设只是设计了机器人的手臂结构；并采用CAD绘制了其装备和零件图，并对其中某些零件的强度进行了校核，使臂部的整体结构能够满足工作的要求。
关键词：三自由度机器人手臂结构设计
Three degree of freedom manipulator design
Major: Financial Management
Student: XXX Supervisor: XXX
Abstract
Robot technique is a synthesis of many subjects, such as computer, control technology of multidisciplinary theory, mechanism, information and sensor technology, artificial intelligence, bionics and form, is the research field of attached great importance to the issue, robots have been widely used in many fields. Application of robot, is an important symbol of national industrial automation level, and thus have the advanced industrial countries attach importance to, put a lot of manpower m
aterial resources to study and apply.
The main task of this paper and the problems to be solved, is to design a robot with three degrees of freedom, the basic technical information on the existing transmission system, through analysis, to determine the arm, then it is assumed that the structure of the arm end, determining the output power of the arm, then calculates the required motor arm. Based on determining the motor and transmission mechanism, the belt wheel required bevel gear and the drive and the synchronous toothed belt design, and carries on the examination to determine their arm structure, designed to be able to cooperate with other robot painting movement. And using CAD software from modeling to kinematics analysis, the whole process of stress analysis. Need to fully understand the knowledge of mechanical principle, mechanical design, mechanical system design and CAD drawing standards and other related, and consider its reliability, practicability, economy performance.
This course is based on the existing theory, aiming at the shortcomings of previous studies, according to the actual requirements, the scheme of robot structure with three degrees of freedom robot; because of complicated structure, numerous components, need to use advanced software to cooperate to modeling, assembly work, and our existing material is very limited, so this class only design a robot arm structure; and the use of CAD drawing of the equipment and parts drawing, and s
ome parts of the strength of the check, so that the overall structure of the arm is able to meet the requirements of the work.
水性附着力促进剂Keywords: Design of three degree of freedom robot arm structure
目录
1引言 (1)
1.2机械手的组成 (3)
1.3应用机械手的意义 (5)
2总体技术方案及系统组成 (7)
2.1原始数据 (7)
竹制品加工2.2工作要求 (7)
2.3系统组成 (8)网上冲印系统
2.4总体技术方案 (8)
2.4.1动作分析 (9)
2.4.2手部 (9)
3机械手的液压部分 (10)
3.1液压系统的工作原理 (10)
3.2液压传动的工作特性 (10)
3.3液压系统的组成 (10)
厨师帽3.4液压系统的优、缺点 (11)
3.5液压系统主要参数的确定 (12)
3.5.1液压缸工作载荷的确定 (12)
3.5.2液压缸推力的确定 (12)
3.5.3液压缸基本尺寸的确定 (12)
4回转装置的总体组成及结构设计 (14)
4.1回转装置的组成 (14)
4.1.1执行件 (14)
4.1.2传递件 (14)
4.1.3驱动件 (14)
ctsb4.1.4控制系统 (15)
4.2回转装置的结构设计 (15)
5机械传动方案的设计与计算 (16)
5.1小车的主要组成部分 (16)
5.2同步带传动方式优缺点 (16)
5.2.1优点 (16)
5.2.2缺点 (17)
5.3驱动动力源 (17)
5.4机械传动方案的设计计算 (17)
5.4.1设计数据确定 (17)
5.4.2同步带结构的设计计算 (19)
6结论 (23)
参考文献 (24)
致谢 (25)
1引言
机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统
产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
电热丝绕线机
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。
1.1机械手的分类
机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。
在国外，目前主要是搞第一类通用机械手，国外称为机器人。本课题所做的机械手是属于第三类机械手。
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