圖書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+Word說(shuō)明書(shū)】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 寧學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 圖書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 機(jī)器人 是在在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展的一種新型裝置 ,使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置 。 機(jī)器人 能代替人類(lèi) 、重復(fù)枯燥 完成危險(xiǎn)工作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)力 ,減輕人勞動(dòng)強(qiáng)度。 該裝置涵蓋了 位置控制技術(shù) 可編程控制技 術(shù) 、 檢測(cè)技術(shù)等 。 本課題擬開(kāi)發(fā)的物料 電動(dòng)機(jī)器人 可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣 ， 根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的 要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù) ,可代替人工在高溫危險(xiǎn) 區(qū) 進(jìn)行作業(yè) ，。 本課題所要求設(shè)計(jì)的輔助機(jī)器人，主要 用于 完成圖書(shū)的上架工作。因此要求機(jī)器人具有 行走 、 自動(dòng)識(shí)別圖書(shū)類(lèi)別、并將圖書(shū)放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。課題 研究 內(nèi)容包括機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人 , 電動(dòng)機(jī)器人 ， 圖書(shū)館輔助 ，提升買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he is a in of a of of of to be up in to to in to of to on of At of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒論 . 1 題背景及目的 . 1 課題研究的目的和意義 . 2 業(yè) 機(jī)器人概念 . 2 內(nèi)機(jī)器人的研究 . 2 第 2 章 圖書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求與方案 . 4 書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求 . 4 本設(shè)計(jì)思路 . 4 統(tǒng)分析 . 4 體設(shè)計(jì)框圖 . 4 動(dòng)機(jī)器人的基本參數(shù) . 5 動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 5 器人材料的選擇 . 5 械臂的運(yùn)動(dòng)方式 . 6 動(dòng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的選擇 . 6 作要求分析 . 7 動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型 . 7 第 3 章 圖書(shū)館輔助機(jī)器人機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 爪夾持器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 . 9 爪夾持器種類(lèi) . 9 持器設(shè)計(jì)計(jì)算 . 10 降方向的電動(dòng)缸設(shè)計(jì) . 11 珠絲杠的精度 . 11 珠絲杠參數(shù)的計(jì)算 . 11 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 服電機(jī)的選擇 . 15 大負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 . 15 載慣量的計(jì)算 . 16 載加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算 . 17 平方向電動(dòng)缸的設(shè)計(jì) . 18 程確定 . 18 定絲桿的等效轉(zhuǎn)速 . 18 定絲桿的等效負(fù) 載 . 18 定絲桿所受的最大動(dòng)載荷 . 19 度的選擇 . 20 擇滾珠絲桿型號(hào) . 20 核 . 21 界壓縮負(fù)荷驗(yàn)證 . 21 界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 . 22 桿拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 . 23 機(jī)的選擇 . 23 機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 . 24 機(jī)扭矩計(jì)算 . 25 第 4 章 豎直方向電動(dòng)缸 . 27 珠絲杠計(jì)算、選擇 . 27 進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 . 30 座回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 32 身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)校核 . 32 擇伺服電機(jī)的具體型號(hào)和參數(shù) . 32 準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 . 34 機(jī)構(gòu)中齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核 . 34 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 39 的設(shè)計(jì)概述 . 39 的強(qiáng)度校核 . 42 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 結(jié) . 46 參考文獻(xiàn) . 47 致 謝 . 48 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 題背景及目的 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中， 電動(dòng)機(jī)器人 技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。智能型 電動(dòng)機(jī)器人 的研究是近年來(lái)科學(xué)家同意致力的方向 。式 電動(dòng)機(jī)器人 的人體模型，它可以模擬各種人類(lèi)行為和人類(lèi)的外部特征。未來(lái)的 電動(dòng)機(jī)器人 的管家將不是夢(mèng)想。 根據(jù)不同的 電動(dòng)機(jī)器人 的結(jié)構(gòu)， 電動(dòng)機(jī)器人 可以分為各種各樣的。輪式移動(dòng) 機(jī)器人 ，履帶式 電動(dòng)機(jī)器人 ， 機(jī)器人 ，行走 電動(dòng)機(jī)器人 等。值得一提的是，行走 電動(dòng)機(jī)器人 ，他是近年來(lái)的一個(gè)重要研究成果。移動(dòng)它最喜歡的動(dòng)物甚至人類(lèi)交談。這是一個(gè)非常復(fù)雜的自動(dòng)化程度很高的運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的輪式和履帶式 電動(dòng)機(jī)器人 相比，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在工作空間很小，在崎嶇的道路上，樓梯等。不久的將來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)將被廣泛使用。 在研究中， 電動(dòng) 機(jī)械的生產(chǎn)，對(duì) 電動(dòng) 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模擬中的應(yīng)用是一個(gè)非常重要的過(guò)程。包括零件建模，裝配 電動(dòng)機(jī)器人 的仿真，與運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)仿真，設(shè)計(jì)師可以觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)非常直觀，知道沒(méi)有干擾；可以了解各部件的受力，不同的模擬數(shù)據(jù)。該方法大大降低了開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。 在學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)在大學(xué)四年的繼續(xù)深化和檢驗(yàn)，具有實(shí)踐性和綜合性，是不是一個(gè)單一的其他替代方案，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提高綜合能力的培養(yǎng)，是要去上班，提高實(shí)際工作能力起著非常重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： （ 1）的基本理論，基本知識(shí)和基 本技能的綜合運(yùn)用，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 （ 2）接受全面的培訓(xùn)工程師必須，提高實(shí)際工作能力。為調(diào)查研究，文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)收集和分析能力；設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)測(cè)試計(jì)劃能力；設(shè)計(jì)，計(jì)算和繪圖能力的提高；總結(jié)和撰寫(xiě)論文的能力。 （ 3）的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的測(cè)試。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 課題研究的目的和意義 （ 1）通過(guò)對(duì) 圖書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 使我們得到對(duì)所學(xué)相關(guān)課程的綜合訓(xùn)練； （ 2） 在 大型 圖書(shū)館中，圖書(shū)的上架是一個(gè)重要而繁重的工作。為減輕工作人員的勞動(dòng) 、 提高效率 及 縮短圖書(shū)的上架時(shí)間，為此本課題 提出 設(shè)計(jì) 一個(gè) 圖書(shū)館輔助機(jī)器人。 （ 3）本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是把 主要 用于 完成圖書(shū)的上架工作。因此要求機(jī)器人 具有 行走 、自動(dòng)識(shí)別圖書(shū)類(lèi)別、并將圖書(shū)放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。 傳統(tǒng)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)加工時(shí)的干涉太大，對(duì)生產(chǎn)量影響較大，設(shè)計(jì)一款新的夾緊機(jī)構(gòu)，使得加工時(shí)間縮短，加工精度得到保證，生產(chǎn)量得到提高。 業(yè) 機(jī)器人 概念 目前，工業(yè) 機(jī)器人 的概念，世界是不統(tǒng)一，分類(lèi)是不一樣的。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合國(guó)最近采用了美國(guó) 機(jī)器人 協(xié)會(huì)定義了工業(yè) 機(jī)器人 的組織：工業(yè) 機(jī)器人 是一種可編程的多功能操作裝置，可以改變行動(dòng)計(jì)劃，完成各種工作，主要用于 材料處理，工件傳送。 電動(dòng)機(jī)器人 （ 機(jī)器人 ）是一臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行工作。它是一個(gè)產(chǎn)品的控制理論，先進(jìn)的集成機(jī)械電子，計(jì)算機(jī)，材料和仿生。在工業(yè)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要的應(yīng)用。 電動(dòng)機(jī)器人 是一種有代表性的，機(jī)械的和電子控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)工具，在近 50 年的發(fā)展。在制造業(yè)中， 電動(dòng) 工業(yè) 機(jī)器人 技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這是一個(gè)高的自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率，發(fā)揮了非常重要的作用?？梢哉f(shuō)，他是現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)革命。 執(zhí)行系統(tǒng)一般包括手，腕，臂，底座，一個(gè)主要的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 主要 由 電動(dòng)機(jī)器人 執(zhí)行系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。 手抓和松開(kāi)工件或工具的部分，由手指（或吸收），驅(qū)動(dòng)元件和驅(qū)動(dòng)元件。 內(nèi) 機(jī)器人 的研究 工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的應(yīng)用在日本有著悠久的歷史。在七十年代當(dāng)工業(yè) 電動(dòng) 操縱器，然后經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，已在工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 八十年代流行。他們的年工業(yè)產(chǎn)值迅速增加。1980達(dá)到一千億日元， 1990至六千億日元。在 2004達(dá)到了一兆和八千五百億日元。這買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 表明工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 在提高生產(chǎn)效率的重要性。 在國(guó)際上，各個(gè)國(guó)家都實(shí)現(xiàn)了工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的重要性。因此，工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 訂單銳減。相比于 2003 2002 百分之十的增長(zhǎng)的訂單。然后工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的需求量仍在上升。從 2001到 2006，超過(guò) 90000的全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的訂單。 7%的平均年增長(zhǎng)率。 國(guó)際工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的發(fā)展方向： 電動(dòng)機(jī)器人 涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)。包括：計(jì)算機(jī)，電子，控制，人工智能，傳感器，通信和網(wǎng)絡(luò)，控制，機(jī)械等。 電動(dòng)機(jī)器人 的發(fā)展離不開(kāi)主題。正是由于各學(xué)科整合的相互作用，創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化程度高，其。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在 電動(dòng)機(jī)器人 的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛；技術(shù)越來(lái)越高，功能更強(qiáng)大。它是 電動(dòng)機(jī)器人 的研究向小型化發(fā)展。 電動(dòng)機(jī)器人 將更多地進(jìn)入 人們的日常生活?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，智能化。 廣泛應(yīng)用于工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 ，以提高質(zhì)量和生產(chǎn)力，產(chǎn)品安全人員安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料的消耗，降低了生產(chǎn)成本，具有非常重要的作用。廣泛應(yīng)用于工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的以人為本的原則，它的出現(xiàn)使人們的生活更方便、美 好 。 電動(dòng)機(jī)器人 工業(yè)是一個(gè)大型高新技術(shù)工業(yè)計(jì)算機(jī)，后車(chē)?，F(xiàn)代軍事工業(yè)，電動(dòng) 機(jī)械發(fā)展的市場(chǎng)前景是非常好的。從第二十世紀(jì)起， 電動(dòng) 機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。在第二十世紀(jì)九十年代， 電動(dòng) 機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和快速增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)率超過(guò)百分之十。在2004 到百分之二十的記錄。亞洲 電動(dòng)機(jī)器人 的更多需求，年增長(zhǎng)率高達(dá)百分之四十三。經(jīng)過(guò) 40 年的發(fā)展，應(yīng)用工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的許多領(lǐng)域。生產(chǎn)中使用最廣泛的 電動(dòng)機(jī)器人 。如制造焊接，熱處理，表面涂層，加工，裝配，測(cè)試和倉(cāng)庫(kù)，毛（沖壓，壓鑄，鍛坯等）等操作，代替人工操作的 電動(dòng)機(jī)器人 ，極大地提高了生產(chǎn)效率。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 圖書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 要求與方案 書(shū)館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 要求 在 大型 圖書(shū)館中，圖書(shū)的上架是一個(gè)重要而繁重的工作。為減輕工作人員的勞動(dòng) 、提高效率 及 縮短圖書(shū)的上架時(shí)間，為此本課題 提出 設(shè)計(jì) 一個(gè) 圖書(shū)館輔助機(jī)器人。 本課題所要求設(shè)計(jì)的輔助機(jī)器人，主要 用于 完成圖書(shū)的上架工作。因此要求機(jī)器人具有 行走 、 自動(dòng)識(shí)別圖書(shū)類(lèi)別、并將圖書(shū)放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。課題 研究 內(nèi)容包括機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)思路 統(tǒng)分析 該 機(jī)器人 是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的有力工具。為了在生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)械化，自動(dòng)化的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的需要，從而判斷是否適當(dāng)?shù)?機(jī)器人 。以完成 機(jī)器人 的設(shè)計(jì)，一般都要先做以下工作： （ 1）根據(jù)使用場(chǎng)合的 機(jī)器人 的，明確的目標(biāo)和任務(wù)。 （ 2） 機(jī)器人 的工作環(huán)境分析。 （ 3）對(duì)系統(tǒng)要求的分析，確定了 機(jī)器人 和方案的基本功能，如自由度的數(shù)目， 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)速度，定位準(zhǔn)確，抓住重。此外，根據(jù)抓斗 電動(dòng) 質(zhì)量，形狀，尺寸和批量生產(chǎn)，以確定的形式和 機(jī)器人 的位置和握力的大小。 在這方面，我分析如下： （ 1）為手材料機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題， 機(jī)器人 是 圖書(shū)的上架 機(jī)器人 。雖然 機(jī)器人 的使用場(chǎng)合，也 非常廣泛，涉及到材料的狀態(tài)，環(huán)境因素的作業(yè)線，比我的知識(shí)和能力 （ 2）由于 機(jī)器人 我選擇的是材料的 電動(dòng)機(jī)器人 ，小對(duì)象處理非生產(chǎn)線。因此，系統(tǒng)的工作環(huán)境下，機(jī)械廠，準(zhǔn)確度高，故障率低，速度 。 體設(shè)計(jì)框圖 人 機(jī) 交 互 系 統(tǒng)( 系 統(tǒng) 軟 件 、 編程 語(yǔ) 言 系 統(tǒng) )控 制 器 及控 制 算 法控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動(dòng) 系統(tǒng) ( 各 驅(qū)動(dòng) 器 )機(jī) 械 系 統(tǒng) ( 機(jī)身 、 臂 部 、手 腕 、 手 爪 )作 業(yè) 對(duì) 象內(nèi) 部 傳 感 器 信 息 反 饋工 作 對(duì) 象 及 環(huán) 境 信 息 反 饋感 知 系 統(tǒng) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 2 總體設(shè)計(jì)框圖 如圖 2為總設(shè)計(jì)框圖，說(shuō)明如下： (1) 控制系統(tǒng)：任務(wù)是根據(jù) 機(jī)器人 的作業(yè)指令程序和傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)，控制機(jī)器人 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為 選擇， (2) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作的驅(qū)動(dòng)裝置。 (3) 機(jī)械系統(tǒng)：包括機(jī)身、機(jī)械臂、手腕、手爪。需要確定其自由度、坐標(biāo)形式，并計(jì)算得出具體結(jié)構(gòu)。 (4) 感知系統(tǒng)：即傳感器的選擇及具體作用。 動(dòng)機(jī)器人 的基本參數(shù) 1. 機(jī)器人 的最大 電動(dòng) 物料的重量是它的主參數(shù)。 2. 運(yùn)動(dòng) 速度直接影響 機(jī)器人 的動(dòng)作快慢和 機(jī)器人動(dòng)作的穩(wěn)定性，所以運(yùn)動(dòng)速度也是是物料電動(dòng)機(jī)器人 的一個(gè)主要的基本參數(shù)。設(shè)計(jì)速度過(guò)低的話，會(huì)無(wú)法滿足 機(jī)器人 的動(dòng)作功能，限制 機(jī)器人 的使用范圍。設(shè)計(jì)的速度過(guò)高又會(huì)加重 機(jī)器人 的負(fù)載并影響 機(jī)器人 動(dòng)作的平穩(wěn)性。 3. 伸縮行程和工作半徑是決定 機(jī)器人 工作范圍及整機(jī)尺寸的關(guān)鍵，也是 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。 器人 的主要基本參數(shù)之一。 機(jī)器人 精度太低，就完成不了功能，精度太高又意味著成本的增加。綜合考慮，該物料 電動(dòng)機(jī)器人 的定位精度設(shè)定 定位精度料 電動(dòng)機(jī)器人 的各個(gè)部 分的基本參數(shù)可以由上面已經(jīng)知道的物料 電動(dòng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的行程和時(shí)間分配來(lái)決定。 動(dòng)機(jī)器人 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)方式：機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械臂的升降。根據(jù)上文所說(shuō)的，機(jī)器人 按照坐標(biāo)的分類(lèi)情況，選擇圓柱坐標(biāo)式 機(jī)器人 更為妥當(dāng)。 器人 材料的選擇 機(jī)器人 的材料應(yīng)根據(jù)手臂的工作條件，滿足 機(jī)器人 的設(shè)計(jì)和制造要求。從設(shè)計(jì)思想，機(jī)械臂完成各種運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)材料的要求是為移動(dòng)部件，它應(yīng)該是輕質(zhì)材料。另一方面，手臂振動(dòng)經(jīng)常的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，這將大大減少它的運(yùn)動(dòng)精度。所以在材料的選擇上，綜合考慮的質(zhì)量，剛度， 阻尼的需要，從而有效地提高了機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)性能。此外，機(jī)器人 選材料和不同材料的一般結(jié)構(gòu)。 機(jī)器人 是一種伺服機(jī)構(gòu)，受控制，必須考慮其可控性。在臂的材料選擇，可控性和可加工性的材料，結(jié)構(gòu)，質(zhì)量性能的考慮。 總之，選擇一個(gè)機(jī)械臂的材料，應(yīng)考慮強(qiáng)度，剛度，重量輕，彈性，耐沖擊，外觀和價(jià)格等因素。這里有幾個(gè) 機(jī)器人 使用的材料： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 （ L）的高強(qiáng)度鋼，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼：這類(lèi)材料的強(qiáng)度，特別是合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度增加了 4 5 倍，彈性模量，抗變形能力，是最廣泛使用的材料； （ 2）鋁，鋁合金等輕合金材料的共同特點(diǎn)是重量輕，彈性 模量 E 的小，但材料的密度小，與 E P 比值還與鋼相比； （ 3）陶瓷：陶瓷材料具有良好的質(zhì)量，但易碎，但處理不好，接頭需要特殊的設(shè)計(jì)與金屬零件。然而，日本已開(kāi)發(fā) 瓷 機(jī)器人 用于高速 機(jī)器人 的樣品； 從 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，不需要負(fù)載能力在材料的選擇，也不需要高彈性模量和抗變形能力，除了要考慮到材料成本，加工和其他因素。在各種因素的措施，結(jié)合鋁合金的初步選擇的工作條件，如機(jī)械臂組件。 械臂的運(yùn)動(dòng)方式 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)形式有五種常見(jiàn)的 ，直角坐標(biāo)式極坐標(biāo)型，聯(lián)合型和圓柱坐標(biāo)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的選擇主要運(yùn) 動(dòng)參數(shù)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一種運(yùn)動(dòng)形式以滿足不同生產(chǎn)工藝的需要，可以采用不同的結(jié)構(gòu)。選擇表格的具體位置，必須根據(jù)操作要求，工作地點(diǎn)，和 電動(dòng) 工作中心線方向的變化，比較和選擇。 這種 機(jī)器人 的定位 2 個(gè)肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的 1， 2 或 3 手腕方向。其中，繞垂直軸肩，另一個(gè)肩斜度。肩關(guān)節(jié)的兩個(gè)正交軸。平行于第二軸肩關(guān)節(jié)，考慮到 機(jī)器人 的工作特點(diǎn)，這就要求動(dòng)作靈活，具有較大的工作空間，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，關(guān)節(jié)式 機(jī)器人 的選擇。如圖所示。這種配置，動(dòng)作靈活，工作空間大，干涉儀的最小空間機(jī)械臂操作，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，關(guān)節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位 易密封與防塵。但這種 機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解比較復(fù)雜，難以確定的端元；態(tài)度不夠直觀，并在控制，計(jì)算量比較大。 圖3 常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)方式 動(dòng)機(jī)器人 驅(qū)動(dòng)方式的選擇 機(jī)器人 使用的驅(qū)動(dòng)方式主要有 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)， 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的四種基本形式。 但是，與 電動(dòng) 傳動(dòng)相比，低功耗，能源， 電動(dòng) 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的速度不易控制，精度不高。 油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)能量是簡(jiǎn)單，速度和位置精度高，使用方便，低噪音，高速變化的機(jī)制，高效，靈活的控制。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了減速裝置，響應(yīng)速度快，精度高。但需要有 電動(dòng) 源，但也容易漏 氣 。 首先，我會(huì)選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但考慮到純機(jī)械結(jié)構(gòu)的 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)并不能達(dá)到理想的傳播效果。如果你使用 電動(dòng) 或 電動(dòng) 傳動(dòng)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)，必須與回轉(zhuǎn) 電動(dòng) 或旋轉(zhuǎn) 電動(dòng) 缸，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不利于設(shè)計(jì)。 改進(jìn)后的方案，將驅(qū)動(dòng)方式分為兩個(gè)部分。其機(jī)械臂伸縮，升降 機(jī)器人 抓抓，采用電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)方式。 作要求分析 動(dòng)作一：送 圖書(shū) 動(dòng)作二：預(yù)夾緊 動(dòng)作三：手臂上升 動(dòng)作四：手臂旋轉(zhuǎn) 動(dòng)作五：小臂伸長(zhǎng) 動(dòng)作六：手腕旋轉(zhuǎn) 預(yù)夾緊 手臂上升 手臂旋轉(zhuǎn) 手臂伸長(zhǎng) 手臂轉(zhuǎn)回 手腕旋轉(zhuǎn) 圖 動(dòng)機(jī)器人 動(dòng)作簡(jiǎn)易圖 動(dòng)機(jī)器人 結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型 本課題所設(shè)計(jì)的 電動(dòng)機(jī)器 人 為通用型的 電動(dòng)機(jī)器人 ，其中坐標(biāo)系為圓柱坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用 電動(dòng)缸 驅(qū)動(dòng)和 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)， 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)用于機(jī)座的旋轉(zhuǎn)和手臂的上下移動(dòng)，電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)用于手臂的伸縮和 電動(dòng)機(jī)器人 的夾取和翻轉(zhuǎn) 3。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 圖書(shū)館輔助機(jī)器人 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 爪夾持器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 爪夾持器種類(lèi) 這種手爪在活塞的推力下，連桿和杠桿使手爪產(chǎn)生夾緊（放松）運(yùn)動(dòng)，由于杠桿的力放大作用，這種手爪有可能產(chǎn)生較大的夾緊力。 利用楔 塊與杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)手爪的松、開(kāi)，來(lái)實(shí)現(xiàn)抓取工件。 這種手爪通過(guò)活塞推動(dòng)齒條，齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生手爪的夾緊與松開(kāi)動(dòng)作。 當(dāng)活塞向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑槽通過(guò)銷(xiāo)子推動(dòng)手爪合并，產(chǎn)生夾緊動(dòng)作和夾緊力，當(dāng)活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，手爪松開(kāi)。這種手爪開(kāi)合行程較大，適應(yīng)抓取大小不同的物體。 不 需要導(dǎo)軌就可以保證手爪的兩手指保持平行運(yùn)動(dòng)采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，因此，比帶有導(dǎo)軌的平行移動(dòng)手爪的摩擦力要小很多 結(jié)合具體的工作情況，采用連桿杠桿式手爪。驅(qū)動(dòng)活塞 往復(fù)移動(dòng)，通過(guò)活塞桿端部齒條，中間齒條及扇形齒條 使手指張開(kāi)或閉合。手指的最小開(kāi)度由加工 工件的直徑來(lái)調(diào)定。 a有適當(dāng)?shù)膴A緊力 手部在工作時(shí)，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力，以保證夾持穩(wěn)定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對(duì)于剛性很差的工件夾緊力大小應(yīng)該設(shè)計(jì)得可以調(diào)節(jié)，對(duì)于笨重的工件應(yīng)考慮采用自鎖安全裝置。 b有足夠的開(kāi)閉范圍 工作時(shí)，一個(gè)手指開(kāi)閉位置以最大變化量稱(chēng)為開(kāi)閉范圍。夾持類(lèi)手部的手指都有張開(kāi)和閉合裝置。可用開(kāi)閉角和手指夾緊端長(zhǎng)度表示。于回轉(zhuǎn)型手部手指開(kāi)閉范圍，手指買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 開(kāi)閉范圍的要求與許多因素有關(guān) c力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體 積小 作時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)多變，其結(jié)構(gòu)，重量和體積直接影響整個(gè)氣壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，抓重，定位精度，運(yùn)動(dòng)速度等性能。手部處于腕部的最前端，工因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小。 d手指應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度 因此送料，采用最常用的外卡式兩指鉗爪 持器設(shè)計(jì)計(jì)算 手爪要能抓起工件必須滿足： 21 （ 3 式中， N 1k 常取 ； 2k 要考慮慣性力的影響可按 12 估算， a 為機(jī)械手在搬運(yùn)工件過(guò)程的加速度 2/ 2/8.9 ， g 為重力加速度； 3表選取 13 k； G 抓持工件的重量 20 帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 40 ； 理論驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算： 12 3 式中， p 動(dòng)力； b R N 處選為 其他同上。帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 70 計(jì)算驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式為： 1（ 3 式中， 1k 處選 4k 處選 降方向的電動(dòng)缸設(shè)計(jì) 珠絲杠的精度 查閱滾珠絲杠的樣本選擇絲杠精度為 5級(jí)精度等級(jí)，初步設(shè)計(jì)現(xiàn)設(shè)絲杠在有效行程500 ，行程偏差允許達(dá)到 30 m。 珠 絲杠參數(shù)的計(jì)算 （ 1）最大工作載荷的計(jì)算 絲杠的最大載荷為工作時(shí)的最大進(jìn)給力加摩擦力，最小載荷即為摩擦力。設(shè)此 f =5000N，移動(dòng)部件的重量約為 500 ，摩擦系數(shù)為 絲杠的最小載荷（即摩擦力） f N） (絲杠最大載荷是： 000 196 5196（ N） (平均載荷是： FF 31 = 311 9 65 1 9 62 3529（ N） (（ 2）當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 滾珠絲杠副類(lèi)型的選擇主要是根據(jù)導(dǎo)程和動(dòng)載荷兩個(gè)參數(shù) ,其選擇的原則為 :滾珠絲杠的靜載荷 能大于額定靜載荷 滾珠絲杠的動(dòng)載荷 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 2000 r/杠最高轉(zhuǎn)速為 2000r/作臺(tái)最小進(jìn)給速度為 絲杠的最低轉(zhuǎn)速為 取為 0，則平均轉(zhuǎn)速 n=1000r/杠使用壽命 T=15000h，故絲杠的工作壽命 10660 =10 615000100060 =675（ 106 r） (當(dāng)量動(dòng)載荷值： K pF (式中： 載荷性質(zhì)系數(shù)，無(wú)沖擊取 般情況取 較大沖擊振動(dòng)時(shí)取 精度影響系數(shù)，對(duì) 1、 2、 3 級(jí)精度 的滾珠絲杠取 4、 5 級(jí)精度的絲杠取 根據(jù)要求去 入數(shù)據(jù)得 C m (根據(jù)計(jì)算所得最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查滾珠絲杠樣本，選擇 內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母對(duì)旋預(yù)緊滾珠絲杠副，其公稱(chēng)直徑為 63程為 10環(huán)滾珠為 5 圈 2 列，精度等級(jí)取 5 級(jí)，額定動(dòng)載荷為 55600N，大于最大計(jì)算動(dòng)載荷 51590N，符合設(shè)計(jì)要求。 表 珠絲杠螺母副的幾何參數(shù) 名 稱(chēng) 符 號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 公稱(chēng)直徑（ 0距 (P 10 接觸角 鋼球直徑 (紋滾道法面半徑 (R d 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 偏心距 (e 紋升角 ( dP = 絲杠外徑 (杠底徑 (桿接觸直徑(母螺紋外徑(D 螺 母 內(nèi) 徑 (內(nèi)循環(huán)） 3）傳動(dòng)效率 的計(jì)算 將公稱(chēng)直徑 63程 P =10入 = ，的絲杠螺旋升角 = 將摩擦角 10 ，代入 = 得傳動(dòng)效率 = （ 4）剛 度的