小型六自由度工业机器人(附件)【字数：12151】
摘 要目前，六自由度工业机器人在自动化生产中扮演着越来越重要的角色，之所会如此重要，关键在于他的高精度，除此之外，它还具有较高的灵活性和平稳性。因此，我们在本设计中，要着重的设计小型六自由度工业机械人的结构特性，实现合理的结构工艺性，另外，还要求我们去选择强度较好的材料，这样才能满足设计的基本要求。本设计主要完成的任务是设计一款小型六自由度工业机器人，能够正常的完成搬运工作。设计6自由度串联机器人的本体结构，完成各个轴关节的传动设计、电机与减速机的选择、对主要零部件进行校核。最终输出CAD工程图。
目 录
第一章 引言 1
1.1工业机器人新时期的里程碑 1
1.2机器人设计的背景介绍 1
1.3国内外研究发展态势 2
1.3.1国内研究现状及面对的挑战 2
1.3.2国外发展趋势 3
1.4工业机器人的相关技术 3
1.5本设计所要完成的内容 3
第二章 设计整体方案 5
2.1整体的构想 5
2.1.1整体设定 5
2.1.2机构选型 5
2.1.3为本设计选择的驱动方式 5
2.2 传动方式的设计 6
2.2.1手腕部分的传动设计 6
2.2.2小手臂的传动 7
2.2.3大手臂的传动设计 7
2.2.4腰部传动设计 7
2.3机器人其他的相关参数 8
第三章 机械手的运动范围计算 9
3.1运动范围 9
3.2具体工作范围的计算 9
3.3数据结果分析 10
第四章 机器人的整体结构设计 11
4.1传动方案的选定 11
4.2 手腕传动 11
4.2.1手腕部分的整体设计构思 11
4.2.2 手腕上的电机选择 12
4.3手臂传动 13
4.3.1手臂部分的整体设计构思 13
4.3.2手臂电机的选择 13
4.4腰部传动 14
4.4.1基座与底座的设计构思 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.4.2腰部的电机选择 14
4.5传动结构设计计算 14
4.5.1大手臂设计 14
4.5.2 小手臂的设计 15
第五章 校核主要机构 17
5.1设计中心轴 17
5.2 校核中心轴 17
第六章 总结 20
致谢 21
参考文献 22
第一章 引言
1.1工业机器人新时期的里程碑
在自动化生产设备中，工业机器人具有较高的精度，同时它也具有较高的集成度，总览了液压传动、电工电子、材料力学、理论力学、单片机及PLC等多门重要学科。
早在20世纪就已经出现了它的身影，为了减少人力劳动，于是工业机器人有了出现的动机，去代替人的大脑，手脚以及眼睛等器官。归根结底机器人是为了能代替人类劳动，并把人类的动作转化成程序去实现模仿功能的机器。
无论机器人怎样发展，都无法越过人类，因此，其根本上是一种辅助生产的工具。机器人最早出现在生产线上是在20世纪20年代，辅助人类完成一系列搬运装卸的工作，其体格较大，而且是整体控制，工人无直接操作的能力。接着，在40年代，为了满足生产生活的需求，由工人直接控制的机器人便诞生了。然后到了60年代，为了满足经济效益的要求，能都自动操作运动的机械手便登上了工业历史的舞台。至今，随着科技的日新月异，我们正在进入工业4.0的时代，大规模的集成模块控制机械手自动完成相关的生产要求，人类将进入全新的自动化时代，机械手也将作为这个时代的基本组成要素。
工业机器人发展迅猛的势头是难以阻挡的，不仅前景很宽广，而且很大一部分的辅助功能正在开发中，在我们的生活中扮演着最基本的角色，无论是普通的工业生产，还是高精领域，像航空航天、医学，生物学，都能看到机器人辅助人类的踪迹，说机器人是我们生产生活的加速剂并不为过。无论是机械手，还是机器人，我们都叫它是工业机器人。课本中的定义是： “工业机器人是一种用于工业领域的多关节机械手或多自由度继续额，它可以自动完成工作。它可以接受人的命令，也可以按照预先安排的程序运行，现代工业机器人也可以根据人工智能技术原理来形成程序指南。”
1.2机器人设计的背景介绍
工业机器人是一个辅助完成自动化生产的重要组成部分，目前能够实现的主要工作有搬运，装卸，喷漆等，它是生产集成化、自动化发展进程中的一种新型设备。近几年，随着计算机应用技术的普及，机器人与计算机绑定在一起，形成了一门新兴技术，并已经在高科技领域的演变中迅速发展起来，充分展现了机械化与自动化的有益结合，也为人类社会的进步，提供了完美的契机。工业机器人能够代替人类完成高危险、枯燥乏味的反复重复的工作，其根本目的，就是减轻人类的劳动量，调高生产效率及生产质量。机械手得到了社会的广泛支持，在相关的机械行业中，零部件的组装、生产零件的搬运和装卸、后续的喷漆都离不开它，尤其是那些主要依靠自动化生产的机床上，它更是占据了至关重要的位置。目前，我国的工业机器人的技术和相关应用还远达不到国外的水平，存在较大的上升空间。机械手的创新发展关系到我国的自动化行业的发展，在带动我国自动化生产的道路上，扮演者重中之重的角色。从经济发展、技术革新方面看，机械手的发展是必要且不可拖滞的重要环节。综上所述，机械手的创新和发展是我们迫切需求的，同时也是时代的潮流所要求的。
人类作为一个有机的生命个体，在生产制造中受很多的因素制约，例如制造业中的有害污染；潜在的加工危险；加工过程中的灼伤、大量粉尘污染及易燃易爆品的危机等，这些都会严重的影响生产工人的人身状况及生产力的要求。
目 录
第一章 引言 1
1.1工业机器人新时期的里程碑 1
1.2机器人设计的背景介绍 1
1.3国内外研究发展态势 2
1.3.1国内研究现状及面对的挑战 2
1.3.2国外发展趋势 3
1.4工业机器人的相关技术 3
1.5本设计所要完成的内容 3
第二章 设计整体方案 5
2.1整体的构想 5
2.1.1整体设定 5
2.1.2机构选型 5
2.1.3为本设计选择的驱动方式 5
2.2 传动方式的设计 6
2.2.1手腕部分的传动设计 6
2.2.2小手臂的传动 7
2.2.3大手臂的传动设计 7
2.2.4腰部传动设计 7
2.3机器人其他的相关参数 8
第三章 机械手的运动范围计算 9
3.1运动范围 9
3.2具体工作范围的计算 9
3.3数据结果分析 10
第四章 机器人的整体结构设计 11
4.1传动方案的选定 11
4.2 手腕传动 11
4.2.1手腕部分的整体设计构思 11
4.2.2 手腕上的电机选择 12
4.3手臂传动 13
4.3.1手臂部分的整体设计构思 13
4.3.2手臂电机的选择 13
4.4腰部传动 14
4.4.1基座与底座的设计构思 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.4.2腰部的电机选择 14
4.5传动结构设计计算 14
4.5.1大手臂设计 14
4.5.2 小手臂的设计 15
第五章 校核主要机构 17
5.1设计中心轴 17
5.2 校核中心轴 17
第六章 总结 20
致谢 21
参考文献 22
第一章 引言
1.1工业机器人新时期的里程碑
在自动化生产设备中，工业机器人具有较高的精度，同时它也具有较高的集成度，总览了液压传动、电工电子、材料力学、理论力学、单片机及PLC等多门重要学科。
早在20世纪就已经出现了它的身影，为了减少人力劳动，于是工业机器人有了出现的动机，去代替人的大脑，手脚以及眼睛等器官。归根结底机器人是为了能代替人类劳动，并把人类的动作转化成程序去实现模仿功能的机器。
无论机器人怎样发展，都无法越过人类，因此，其根本上是一种辅助生产的工具。机器人最早出现在生产线上是在20世纪20年代，辅助人类完成一系列搬运装卸的工作，其体格较大，而且是整体控制，工人无直接操作的能力。接着，在40年代，为了满足生产生活的需求，由工人直接控制的机器人便诞生了。然后到了60年代，为了满足经济效益的要求，能都自动操作运动的机械手便登上了工业历史的舞台。至今，随着科技的日新月异，我们正在进入工业4.0的时代，大规模的集成模块控制机械手自动完成相关的生产要求，人类将进入全新的自动化时代，机械手也将作为这个时代的基本组成要素。
工业机器人发展迅猛的势头是难以阻挡的，不仅前景很宽广，而且很大一部分的辅助功能正在开发中，在我们的生活中扮演着最基本的角色，无论是普通的工业生产，还是高精领域，像航空航天、医学，生物学，都能看到机器人辅助人类的踪迹，说机器人是我们生产生活的加速剂并不为过。无论是机械手，还是机器人，我们都叫它是工业机器人。课本中的定义是： “工业机器人是一种用于工业领域的多关节机械手或多自由度继续额，它可以自动完成工作。它可以接受人的命令，也可以按照预先安排的程序运行，现代工业机器人也可以根据人工智能技术原理来形成程序指南。”
1.2机器人设计的背景介绍
工业机器人是一个辅助完成自动化生产的重要组成部分，目前能够实现的主要工作有搬运，装卸，喷漆等，它是生产集成化、自动化发展进程中的一种新型设备。近几年，随着计算机应用技术的普及，机器人与计算机绑定在一起，形成了一门新兴技术，并已经在高科技领域的演变中迅速发展起来，充分展现了机械化与自动化的有益结合，也为人类社会的进步，提供了完美的契机。工业机器人能够代替人类完成高危险、枯燥乏味的反复重复的工作，其根本目的，就是减轻人类的劳动量，调高生产效率及生产质量。机械手得到了社会的广泛支持，在相关的机械行业中，零部件的组装、生产零件的搬运和装卸、后续的喷漆都离不开它，尤其是那些主要依靠自动化生产的机床上，它更是占据了至关重要的位置。目前，我国的工业机器人的技术和相关应用还远达不到国外的水平，存在较大的上升空间。机械手的创新发展关系到我国的自动化行业的发展，在带动我国自动化生产的道路上，扮演者重中之重的角色。从经济发展、技术革新方面看，机械手的发展是必要且不可拖滞的重要环节。综上所述，机械手的创新和发展是我们迫切需求的，同时也是时代的潮流所要求的。
人类作为一个有机的生命个体，在生产制造中受很多的因素制约，例如制造业中的有害污染；潜在的加工危险；加工过程中的灼伤、大量粉尘污染及易燃易爆品的危机等，这些都会严重的影响生产工人的人身状况及生产力的要求。
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