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适用于汽车总装的多关节机器人的概念设计 of ConstructionASnake-arm Concept RobotUsedforAutomobile Assembly 沈斌李进 (同济大学中德学院机械制造及自动化系，上海200092) 摘 要：介绍了一种适用于汽车总装的多关节机器人的概念设计。对汽车总装生产线上的车顶内衬安装工步 进行了分析，利用SysML系统建模语言建立了适用于该环境的机器人设计要求模型，根据所描述的设计要求对现有 的多关节机器人进行了评价分析；在此基础上系统地进行了新型的多关节机器人的概念设计，提出了新的动力学模型。 关键词：多关节机器人汽车总装需求模型概念设计 DOI：10．3969／j．issn．1007—080x．2013．03．014 workintroducedthe constructionofasnake—arrfi is tobeusedonthe Abstract：This concept robot，which automobilelineto outthetaskofheadliner ofallthe ofheadliner were assemblycarry mounting．Firststeps mounting andthe oftheto model beconstructedrobotwasbuilt tothedescribed analyzed requirement up；according modelwereseveralexistent robotsevaluated．Onthisbasiswasanew of requirement highly—segmented concepthighly- robot constructedandthekinematicstructurewasintroduced． segmentedsystematic robot automobile model Keywords：highly—segmentedassembly requirementconcept-construction 0 引 言 器人的概念以及评价多关节机器人替代人工装配的可 随着人们对出行要求的日渐提高，汽车作为个人 行性就变得非常有意义。 交通工具越来越多地为人们所接受。然而客户在预定 1产品任务及工作环境 新车后必须等待一定的交付时问，例如大众集团的平 根据德国工程师协会VDI的产品设计准则VDI 均交付时间为5．5月，这说明汽车企业的产能已经成 2221，产品设计的第一步即“明确产品要执行的任务”。 为制约汽车销售数量的瓶颈。为了提高产能，必须进 本文的目的在于设计一种新型的多关节机器人实现车 一步提高生产效率。在目前汽车行业自动化程度普遍 顶内饰的自动化安装。为此首先要分析机器人的工作 提高的背景下，总装线的自动化程度依然很低，大多数 任务亦即安装现状。见图1