三軸機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)論文

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1、本科畢業(yè)論文三軸機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)-39-畢業(yè)論文聲明本人鄭重聲明：1、此畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果。除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，本文不包含其他人或其它機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人與集體均已在文中作了明確標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。2、本人完全了解學(xué)校、學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校與學(xué)院保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交此論文的復(fù)印件和電子版，允許此文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院可以將此文的全部或部分內(nèi)

2、容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本文。3、若在上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文審查小組復(fù)審中，發(fā)現(xiàn)本文有抄襲，一切后果均由本人承擔(dān)（包括接受畢業(yè)論文成績不及格、繳納畢業(yè)論文重新學(xué)習(xí)費(fèi)、不能按時(shí)獲得畢業(yè)證書等），與畢業(yè)論文指導(dǎo)老師無關(guān)。-39-三軸機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)摘要20世紀(jì)中葉之后，生產(chǎn)力已高度發(fā)展，已有了高度自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備。但由于市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，只有產(chǎn)品多樣化和不斷更新?lián)Q代，才能適應(yīng)人們更高的現(xiàn)代需要。1961年美國Unimation公司推出第一部實(shí)用的工業(yè)機(jī)器人，由

3、于它適應(yīng)柔性自動(dòng)化要求，因而得到了很快的發(fā)展。今天的機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)上。機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，對(duì)人類社會(huì)的影響決不亞于蒸汽機(jī)出現(xiàn)對(duì)人類的影響，它極大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，還極大的減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，所以世界上先進(jìn)國家都在努力發(fā)展機(jī)器人技術(shù)。[1]機(jī)器人是先進(jìn)制造技術(shù)和自動(dòng)化裝備的典型代表，是人造機(jī)器的“終極”形式。它涉及到機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，是多種高新技術(shù)發(fā)展成果的綜合集成，因此它的發(fā)展與眾多學(xué)科發(fā)展密切

4、相關(guān)。一方面，機(jī)器人在制造業(yè)應(yīng)用的范圍越來越廣闊，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度也越來越高，功能越來越強(qiáng)，并向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展；另一方面，機(jī)器人向著非制造業(yè)應(yīng)用發(fā)展以及微小型方向發(fā)展，并將服務(wù)于人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。[2]機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛：（1）建造旋轉(zhuǎn)體零件（軸類、盤類、環(huán)類）自動(dòng)線；（2）在實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化方面；（3）鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工方面。還有具有感知能力并能對(duì)感知的信息作出反應(yīng)的工業(yè)機(jī)械手稱為智能機(jī)械手，它是現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展方向。利用機(jī)械手或類似機(jī)械設(shè)備節(jié)省人力

5、和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求，機(jī)械手的應(yīng)用必將飛躍發(fā)展。[3]智能機(jī)器人的開發(fā)是機(jī)器人應(yīng)用的全新領(lǐng)域。[4]工業(yè)機(jī)器人是一種提高制造業(yè)生產(chǎn)力的工具。它可以承擔(dān)那些對(duì)人類可能有危險(xiǎn)的工作。最早的工業(yè)機(jī)器人就曾用來在核能發(fā)電廠中更換核燃料棒。工業(yè)機(jī)器人也能在裝配線上工作，如安裝印刷電路板上的電子元器件。這樣，人們就可以從這種單調(diào)的工作中解脫出來。機(jī)器人還能拆除炸彈，為傷殘人服務(wù)，為我們的社會(huì)做各種各樣的工作。[5]-39-目錄前言2第一章緒論31.1引言31.2工業(yè)機(jī)器人的含義及技術(shù)概述41.3機(jī)器人的組成及分類41

6、.4工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)6第二章工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)102.1機(jī)器手的設(shè)計(jì)方法102.1.1機(jī)械手的選擇與分析102.1.2直角坐標(biāo)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法112.2機(jī)器手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)152.2.1機(jī)械手的選擇與分析152.2.2機(jī)械手的傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)162.2.3機(jī)械手的臀部設(shè)計(jì)172.3三軸伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)18第三章工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)193.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)分析193.1.1機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)概述193.2三軸伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制213.1.1機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式21第四章三軸伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)器

7、人典型零件的設(shè)計(jì)224.1伺服電機(jī)的選擇224.2減速機(jī)的選擇244.3齒輪齒條的選擇254.4導(dǎo)軌的選擇33第五章結(jié)論37致謝38參考文獻(xiàn)39-39-第一章緒論1.1引言工業(yè)機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代,在20世紀(jì)90年代得到迅速發(fā)展,是最先產(chǎn)業(yè)化的機(jī)器人技術(shù)。它是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù),是當(dāng)代研究十分活躍、應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。它的出現(xiàn)是為了適應(yīng)制造業(yè)規(guī)模化生產(chǎn),解決單調(diào)、重復(fù)的體力勞動(dòng)和提高生產(chǎn)質(zhì)量而代替人工作業(yè)。在我國,工業(yè)機(jī)器人的真正使

8、用到現(xiàn)在已經(jīng)接近20多年了,已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)、引進(jìn)到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)了我國制造業(yè)、勘探業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工