delta并联机器人的结构设计(附件)【字数：6468】
【摘 要】本论文是Delta并联机器人的结构设计，经过对专业的工业化Delta并联机器人的分析和研究，设计出一款可以用于教学的Delta并联机器人，它具有体积小巧、制造成本低、重量轻等特点。通过对Delta并联机器人相关材料进行分析，了解机器人的结构特点，最终完成教学型Delta并联机器人的总设计方案。Delta并联机器人共由4个部件组成分别是主动杆、从动杆、静平台还有动平台。Delta机器人的主动杆一端负责和电机进行连接另一端连着从动杆。Delta机器人的从动杆整体外形呈平行四边形，由两根杆件支撑另加4个球面铰链组成。Delta并联机器人的设计和材料选择时都会考量体积和轻便性，从而使得机器人运行更加稳定且拥有较高的性能。
目 录
引言 1
一、Delta并联机器人总体方案设计 2
（一）Delta并联机器人总设计方案 2
（二） Delta并联机器人机械结构设计 3
二、Delta并联机器人机械结构设计 3
（一）Delta并联机器人静平台设计 3
（二）Delta并联机器人L型支架设计 5
（三）Delta并联机器人球面铰链设计 5
（四）Delta并联机器人主动杆设计 6
（五）Delta并联机器人从动杆设计 7
（六）Delta并联机器人动平台设计 7
（七）Delta并联机器人外部框架设计 8
三、Delta并联机器人零部件加工与组装 9
（一）Delta并联机器人加工材料选择 9
（二）Delta并联机器人的组装 10
总 结 13
致 谢 14
参考文献 15
引言
随着科技的进步，人民生活水平的显著提高，机器人产业也得到的迅速的发展，越来越多的机器人开始走进千家万户，例如最常见的育儿机器人和家庭扫地机器人等，这些机器人常常用于家庭比较常见，但Delta并联机器人知道的人就少之又少。
Delta并联机器人属于新型工业机器人，主要特点是杆件与关节是并联在一起。Delta并联机器人这样的设计结构使得自身具有 高反应速度、性价比高、工作效率、精度高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
等特点。本篇论文制作的Delta并联机器人主要用于教学，因此和专门用于工业化生产的Delta并联机器人会有些不用。本次设计的Delta并联机器人要求轻便小巧、方面展示、制作成本低等特点，而且在运行时依然要有较快的运行速度和精度。
伴随着工人工资的提升，加上产品需求量的上涨，大多数的制造业厂商开始使用自动化设备用来代替人工，不仅提升了产品的生产效率，还使得工人脱离重复的重体力劳动，渐渐的开始转向维护自动化设配。制造业在进行自动化制造转型的时候，机器人必然属于自动化生产的主力军占据主导地位。
目前Delta并联机器人大量的用于食品包装和产品分拣等领域。目前Delta并联机器人的国内外的研发公司众多，国外的研发公司有爱的普、ABB等，国内的研发公司有广州数控、新松等主流企业。
一、Delta并联机器人总体方案设计
下图介绍了国内外的研发Delta并联机器人的公司及特点，现如今用于工业化生产的Delta并联机器人种类和功能都非常的全面。本次设计的Delta并联机器人通过对国内外成熟的Delta机器人进行研究和分析，从而完成了系统的总体设计方案。
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图11国内外Delta机器人
（一）Delta并联机器人总设计方案
Delta并联机器人共由4部分构成，控制器模块、电源模块、动力模块、执行机构。其中控制模块主要用于处理机器人指令和运行数据，电源模块主要用于为机器人的运行提供动力，动力模块主要是通过电机控制机器人的行动，执行机构就是Delta并联机器人的整体架构。下图12为Delta并联机器人设计方案，图13为Delta并联机器人零件尺寸。
图12设计方案图
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图13 Delta并联机器人零件尺寸
（二） Delta并联机器人机械结构设计
本论文设计的 Delta并联机器人具体的机械机构参考了工业化Delta机器人，共由4个部件组成分别是主动杆、从动杆、静平台还有动平台。Delta机器人的主动杆一端负责和电机进行连接另一端连着从动杆。Delta机器人的从动杆整体外形呈平行四边形，由两根杆件支撑另加4个球面铰链组成，如图14。
Delta并联机器人在进行运动时，静平台上的电机会控制主动杆完成运动，主动杆在运动时有可以经过球面铰链带动从动杆，最终完成对动平台的控制。
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图14 机器人总体结构图
二、Delta并联机器人机械结构设计
（一）Delta并联机器人静平台设计
在进行Delta机器人进行设计时尤其要关注静平台的设计，它负责支撑整个Delta机器人的运行，各个部件也都与静平台相连接是机器人机械结构的基础部分。Delta并联机器人的静平台在设计时，需要先确定静平台和电机的距离，在根据确定的距离绘制出圆形，当静平台中心和电机距离设计为70毫米时。通过绘制出70毫米的圆，再根据绘制的圆外切出等边三角形，即可完成初步完成Delta并联机器人静平台设计。根据下图可以看出电机主轴中心点正好处在绘制的等边三角形与绘制的圆形切点上。
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图21 静平台设计图
Delta并联机器人的静平台是根据电机主轴位置设计的，电机主轴在静平台上的位置确定后，电机的安装位置也随即确定。但经过实际的考量，发现初步设计的静平台没法正常安装3个电机，由于3台电机的宽度都为42毫米，设计的静平台面积太小。经过计算再次将静平台扩大24毫米，即可完成电机的安装，最终Delta并联机器人的静平台大小得到初步确定，静平台中心圆半径为94毫米。
目 录
引言 1
一、Delta并联机器人总体方案设计 2
（一）Delta并联机器人总设计方案 2
（二） Delta并联机器人机械结构设计 3
二、Delta并联机器人机械结构设计 3
（一）Delta并联机器人静平台设计 3
（二）Delta并联机器人L型支架设计 5
（三）Delta并联机器人球面铰链设计 5
（四）Delta并联机器人主动杆设计 6
（五）Delta并联机器人从动杆设计 7
（六）Delta并联机器人动平台设计 7
（七）Delta并联机器人外部框架设计 8
三、Delta并联机器人零部件加工与组装 9
（一）Delta并联机器人加工材料选择 9
（二）Delta并联机器人的组装 10
总 结 13
致 谢 14
参考文献 15
引言
随着科技的进步，人民生活水平的显著提高，机器人产业也得到的迅速的发展，越来越多的机器人开始走进千家万户，例如最常见的育儿机器人和家庭扫地机器人等，这些机器人常常用于家庭比较常见，但Delta并联机器人知道的人就少之又少。
Delta并联机器人属于新型工业机器人，主要特点是杆件与关节是并联在一起。Delta并联机器人这样的设计结构使得自身具有 高反应速度、性价比高、工作效率、精度高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
等特点。本篇论文制作的Delta并联机器人主要用于教学，因此和专门用于工业化生产的Delta并联机器人会有些不用。本次设计的Delta并联机器人要求轻便小巧、方面展示、制作成本低等特点，而且在运行时依然要有较快的运行速度和精度。
伴随着工人工资的提升，加上产品需求量的上涨，大多数的制造业厂商开始使用自动化设备用来代替人工，不仅提升了产品的生产效率，还使得工人脱离重复的重体力劳动，渐渐的开始转向维护自动化设配。制造业在进行自动化制造转型的时候，机器人必然属于自动化生产的主力军占据主导地位。
目前Delta并联机器人大量的用于食品包装和产品分拣等领域。目前Delta并联机器人的国内外的研发公司众多，国外的研发公司有爱的普、ABB等，国内的研发公司有广州数控、新松等主流企业。
一、Delta并联机器人总体方案设计
下图介绍了国内外的研发Delta并联机器人的公司及特点，现如今用于工业化生产的Delta并联机器人种类和功能都非常的全面。本次设计的Delta并联机器人通过对国内外成熟的Delta机器人进行研究和分析，从而完成了系统的总体设计方案。
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图11国内外Delta机器人
（一）Delta并联机器人总设计方案
Delta并联机器人共由4部分构成，控制器模块、电源模块、动力模块、执行机构。其中控制模块主要用于处理机器人指令和运行数据，电源模块主要用于为机器人的运行提供动力，动力模块主要是通过电机控制机器人的行动，执行机构就是Delta并联机器人的整体架构。下图12为Delta并联机器人设计方案，图13为Delta并联机器人零件尺寸。
图12设计方案图
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图13 Delta并联机器人零件尺寸
（二） Delta并联机器人机械结构设计
本论文设计的 Delta并联机器人具体的机械机构参考了工业化Delta机器人，共由4个部件组成分别是主动杆、从动杆、静平台还有动平台。Delta机器人的主动杆一端负责和电机进行连接另一端连着从动杆。Delta机器人的从动杆整体外形呈平行四边形，由两根杆件支撑另加4个球面铰链组成，如图14。
Delta并联机器人在进行运动时，静平台上的电机会控制主动杆完成运动，主动杆在运动时有可以经过球面铰链带动从动杆，最终完成对动平台的控制。
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图14 机器人总体结构图
二、Delta并联机器人机械结构设计
（一）Delta并联机器人静平台设计
在进行Delta机器人进行设计时尤其要关注静平台的设计，它负责支撑整个Delta机器人的运行，各个部件也都与静平台相连接是机器人机械结构的基础部分。Delta并联机器人的静平台在设计时，需要先确定静平台和电机的距离，在根据确定的距离绘制出圆形，当静平台中心和电机距离设计为70毫米时。通过绘制出70毫米的圆，再根据绘制的圆外切出等边三角形，即可完成初步完成Delta并联机器人静平台设计。根据下图可以看出电机主轴中心点正好处在绘制的等边三角形与绘制的圆形切点上。
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图21 静平台设计图
Delta并联机器人的静平台是根据电机主轴位置设计的，电机主轴在静平台上的位置确定后，电机的安装位置也随即确定。但经过实际的考量，发现初步设计的静平台没法正常安装3个电机，由于3台电机的宽度都为42毫米，设计的静平台面积太小。经过计算再次将静平台扩大24毫米，即可完成电机的安装，最终Delta并联机器人的静平台大小得到初步确定，静平台中心圆半径为94毫米。
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