毕业设计论文重物提升机械手基座的结构设计论文.docVIP

目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 前言 1 1.1 选题背景与意义 1 1.2目前国外机器人领域的发展现状 2 1.3中国工业机器人行业发展现状 3 1.4工业机器人的新发展与发展趋势 4 1.5 选题目的及意义 4 2 设计内容及方案 6 2.1设计内容研究： 6 2.2 设计方案 8 2.3 传动过程 12 3参数计算及校核 13 3.1机器人工作台丝杠选择与计算 13 3.1.1丝杠传动形式及精度选择 13 3.1.2丝杠计算及选型 14 3.1.3对所选丝杠进行校验 15 3.2导轨的选择 16 3.3腰部回转关节电机和减速器的选择 17 3.4大臂电机、减速器计算 19 3、5轴承的计算 21 3.6螺栓的计算 21 4 参考文献 23 5 结 论 24 致 谢 25 1 前言 1.1 选题背景与意义 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业 自动化装备。机器人的研究与发展至今已有40多年的历史，它正在以制造业为中心迅速的得到推广和普及应用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。 KUKA工业机器人 焊接机器人 工业机器人现状 美国是机器人的诞生地，早在 1 9 6 2年就研制出世界上第一台工业机器人。但日本在从1960年代起的短短20几年的发展后，一跃成为“机器人王国”，美国、德国紧随其后。目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川， O T C ， 松下， F A N U C ， 不二越， 川崎等公司的产品。 欧系中主要有德国的K U K A ， CLOOS ， 瑞典的ABB ， 意大利的C O M A U 及奥地利的I G M 公司。工业机器人已成为柔性制造系统( F M S ) ，工 厂 自动化( F A ) ， 计算机集成制造系统( C I M S ) 的自动化工具。据专家预测，机器人产业是继汽车，计算机 之后出现的一种新的大型高技术产业。目前全球工业机器人的著名企业是发那科（FANUC），其在2008年6月成为全球第一个安装20万台机器人的厂商而ABB，KUKA等，安装15万台左右。国外机器人领域发展分别为提供RV摆线针轮减速机的日本Nabtesco和提供高性能谐波减速机的日本Harmonic Drive在伺服电机和驱动方面，目前欧系的驱动部分主要伦茨，Lust，博力士乐等公司提供，这些欧系电机过载能力，动态响应好，驱动器开放性强，且具有总线接口，但是价格昂贵。而日系品牌工业机器人关键部件主由安川，松下，三菱等公司提供，其价格相对降低，但动态响应能开放性较差，且大部分只具备模拟量和脉冲控制方式在控制器方面，目前国外主流机器人厂商控制器均在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发。工业机器人主要制造国来,研发设计及制造已经有,整个产学研系较为完善,技术成熟,的技术对于国内来说,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。　　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、减速机、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．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我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人在谐波减速机方面，国内已有可替代产品，如中技克美北京谐波传动所，但产品在输入转速，扭转高度传动精度效率与日产品还不小的差距50%，欧洲约占40%。制造商主要有FANUC，YASKAWA，ABB，COMAU，KUKA和Staubli等。同时，中国的工业机器人制造业刚起步，制造水平和技术含量都较为落后。以目前规模最大，技术领先的厂商新松公司为例，2009年仅生产600多台工业机器人，与国际上动辄年产数千台有很大差距。打个比方说国内相关行业目前正处于黎明前的黑暗，有不少企业都有研发和制造的想法，但