圖書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 寧學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 圖書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 機(jī)器人 是在在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展的一種新型裝置 ,使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置 。 機(jī)器人 能代替人類 、重復(fù)枯燥 完成危險(xiǎn)工作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)力 ,減輕人勞動(dòng)強(qiáng)度。 該裝置涵蓋了 位置控制技術(shù) 可編程控制技 術(shù) 、 檢測(cè)技術(shù)等 。 本課題擬開發(fā)的物料 電動(dòng)機(jī)器人 可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣 ， 根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的 要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù) ,可代替人工在高溫危險(xiǎn) 區(qū) 進(jìn)行作業(yè) ，。 本課題所要求設(shè)計(jì)的輔助機(jī)器人，主要 用于 完成圖書的上架工作。因此要求機(jī)器人具有 行走 、 自動(dòng)識(shí)別圖書類別、并將圖書放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。課題 研究 內(nèi)容包括機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人 , 電動(dòng)機(jī)器人 ， 圖書館輔助 ，提升買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he is a in of a of of of to be up in to to in to of to on of At of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒論 . 1 題背景及目的 . 1 課題研究的目的和意義 . 2 業(yè) 機(jī)器人概念 . 2 內(nèi)機(jī)器人的研究 . 2 第 2 章 圖書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求與方案 . 4 書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求 . 4 本設(shè)計(jì)思路 . 4 統(tǒng)分析 . 4 體設(shè)計(jì)框圖 . 4 動(dòng)機(jī)器人的基本參數(shù) . 5 動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 5 器人材料的選擇 . 5 械臂的運(yùn)動(dòng)方式 . 6 動(dòng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的選擇 . 6 作要求分析 . 7 動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型 . 7 第 3 章 圖書館輔助機(jī)器人機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 爪夾持器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 . 9 爪夾持器種類 . 9 持器設(shè)計(jì)計(jì)算 . 10 降方向的電動(dòng)缸設(shè)計(jì) . 11 珠絲杠的精度 . 11 珠絲杠參數(shù)的計(jì)算 . 11 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 服電機(jī)的選擇 . 15 大負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 . 15 載慣量的計(jì)算 . 16 載加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算 . 17 平方向電動(dòng)缸的設(shè)計(jì) . 18 程確定 . 18 定絲桿的等效轉(zhuǎn)速 . 18 定絲桿的等效負(fù) 載 . 18 定絲桿所受的最大動(dòng)載荷 . 19 度的選擇 . 20 擇滾珠絲桿型號(hào) . 20 核 . 21 界壓縮負(fù)荷驗(yàn)證 . 21 界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 . 22 桿拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 . 23 機(jī)的選擇 . 23 機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 . 24 機(jī)扭矩計(jì)算 . 25 第 4 章 豎直方向電動(dòng)缸 . 27 珠絲杠計(jì)算、選擇 . 27 進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 . 30 座回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 32 身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)校核 . 32 擇伺服電機(jī)的具體型號(hào)和參數(shù) . 32 準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 . 34 機(jī)構(gòu)中齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核 . 34 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 39 的設(shè)計(jì)概述 . 39 的強(qiáng)度校核 . 42 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 結(jié) . 46 參考文獻(xiàn) . 47 致 謝 . 48 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 題背景及目的 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中， 電動(dòng)機(jī)器人 技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。智能型 電動(dòng)機(jī)器人 的研究是近年來科學(xué)家同意致力的方向 。式 電動(dòng)機(jī)器人 的人體模型，它可以模擬各種人類行為和人類的外部特征。未來的 電動(dòng)機(jī)器人 的管家將不是夢(mèng)想。 根據(jù)不同的 電動(dòng)機(jī)器人 的結(jié)構(gòu)， 電動(dòng)機(jī)器人 可以分為各種各樣的。輪式移動(dòng) 機(jī)器人 ，履帶式 電動(dòng)機(jī)器人 ， 機(jī)器人 ，行走 電動(dòng)機(jī)器人 等。值得一提的是，行走 電動(dòng)機(jī)器人 ，他是近年來的一個(gè)重要研究成果。移動(dòng)它最喜歡的動(dòng)物甚至人類交談。這是一個(gè)非常復(fù)雜的自動(dòng)化程度很高的運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的輪式和履帶式 電動(dòng)機(jī)器人 相比，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在工作空間很小，在崎嶇的道路上，樓梯等。不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)將被廣泛使用。 在研究中， 電動(dòng) 機(jī)械的生產(chǎn)，對(duì) 電動(dòng) 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模擬中的應(yīng)用是一個(gè)非常重要的過程。包括零件建模，裝配 電動(dòng)機(jī)器人 的仿真，與運(yùn)動(dòng)仿真。通過仿真，設(shè)計(jì)師可以觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)非常直觀，知道沒有干擾；可以了解各部件的受力，不同的模擬數(shù)據(jù)。該方法大大降低了開發(fā)時(shí)間和成本。 在學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)在大學(xué)四年的繼續(xù)深化和檢驗(yàn)，具有實(shí)踐性和綜合性，是不是一個(gè)單一的其他替代方案，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提高綜合能力的培養(yǎng)，是要去上班，提高實(shí)際工作能力起著非常重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： （ 1）的基本理論，基本知識(shí)和基 本技能的綜合運(yùn)用，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。 （ 2）接受全面的培訓(xùn)工程師必須，提高實(shí)際工作能力。為調(diào)查研究，文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)收集和分析能力；設(shè)計(jì)和開發(fā)測(cè)試計(jì)劃能力；設(shè)計(jì)，計(jì)算和繪圖能力的提高；總結(jié)和撰寫論文的能力。 （ 3）的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的測(cè)試。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 課題研究的目的和意義 （ 1）通過對(duì) 圖書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 使我們得到對(duì)所學(xué)相關(guān)課程的綜合訓(xùn)練； （ 2） 在 大型 圖書館中，圖書的上架是一個(gè)重要而繁重的工作。為減輕工作人員的勞動(dòng) 、 提高效率 及 縮短圖書的上架時(shí)間，為此本課題 提出 設(shè)計(jì) 一個(gè) 圖書館輔助機(jī)器人。 （ 3）本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是把 主要 用于 完成圖書的上架工作。因此要求機(jī)器人 具有 行走 、自動(dòng)識(shí)別圖書類別、并將圖書放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。 傳統(tǒng)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)加工時(shí)的干涉太大，對(duì)生產(chǎn)量影響較大，設(shè)計(jì)一款新的夾緊機(jī)構(gòu)，使得加工時(shí)間縮短，加工精度得到保證，生產(chǎn)量得到提高。 業(yè) 機(jī)器人 概念 目前，工業(yè) 機(jī)器人 的概念，世界是不統(tǒng)一，分類是不一樣的。國際標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合國最近采用了美國 機(jī)器人 協(xié)會(huì)定義了工業(yè) 機(jī)器人 的組織：工業(yè) 機(jī)器人 是一種可編程的多功能操作裝置，可以改變行動(dòng)計(jì)劃，完成各種工作，主要用于 材料處理，工件傳送。 電動(dòng)機(jī)器人 （ 機(jī)器人 ）是一臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行工作。它是一個(gè)產(chǎn)品的控制理論，先進(jìn)的集成機(jī)械電子，計(jì)算機(jī)，材料和仿生。在工業(yè)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要的應(yīng)用。 電動(dòng)機(jī)器人 是一種有代表性的，機(jī)械的和電子控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)工具，在近 50 年的發(fā)展。在制造業(yè)中， 電動(dòng) 工業(yè) 機(jī)器人 技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這是一個(gè)高的自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率，發(fā)揮了非常重要的作用?？梢哉f，他是現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)革命。 執(zhí)行系統(tǒng)一般包括手，腕，臂，底座，一個(gè)主要的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 主要 由 電動(dòng)機(jī)器人 執(zhí)行系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。 手抓和松開工件或工具的部分，由手指（或吸收），驅(qū)動(dòng)元件和驅(qū)動(dòng)元件。 內(nèi) 機(jī)器人 的研究 工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的應(yīng)用在日本有著悠久的歷史。在七十年代當(dāng)工業(yè) 電動(dòng) 操縱器，然后經(jīng)過十年的發(fā)展，已在工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 八十年代流行。他們的年工業(yè)產(chǎn)值迅速增加。1980達(dá)到一千億日元， 1990至六千億日元。在 2004達(dá)到了一兆和八千五百億日元。這買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 表明工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 在提高生產(chǎn)效率的重要性。 在國際上，各個(gè)國家都實(shí)現(xiàn)了工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的重要性。因此，工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 訂單銳減。相比于 2003 2002 百分之十的增長(zhǎng)的訂單。然后工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的需求量仍在上升。從 2001到 2006，超過 90000的全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的訂單。 7%的平均年增長(zhǎng)率。 國際工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的發(fā)展方向： 電動(dòng)機(jī)器人 涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)。包括：計(jì)算機(jī)，電子，控制，人工智能，傳感器，通信和網(wǎng)絡(luò)，控制，機(jī)械等。 電動(dòng)機(jī)器人 的發(fā)展離不開主題。正是由于各學(xué)科整合的相互作用，創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化程度高，其。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在 電動(dòng)機(jī)器人 的應(yīng)用范圍越來越廣泛；技術(shù)越來越高，功能更強(qiáng)大。它是 電動(dòng)機(jī)器人 的研究向小型化發(fā)展。 電動(dòng)機(jī)器人 將更多地進(jìn)入 人們的日常生活?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，智能化。 廣泛應(yīng)用于工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 ，以提高質(zhì)量和生產(chǎn)力，產(chǎn)品安全人員安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料的消耗，降低了生產(chǎn)成本，具有非常重要的作用。廣泛應(yīng)用于工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的以人為本的原則，它的出現(xiàn)使人們的生活更方便、美 好 。 電動(dòng)機(jī)器人 工業(yè)是一個(gè)大型高新技術(shù)工業(yè)計(jì)算機(jī)，后車?，F(xiàn)代軍事工業(yè)，電動(dòng) 機(jī)械發(fā)展的市場(chǎng)前景是非常好的。從第二十世紀(jì)起， 電動(dòng) 機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。在第二十世紀(jì)九十年代， 電動(dòng) 機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)和快速增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)率超過百分之十。在2004 到百分之二十的記錄。亞洲 電動(dòng)機(jī)器人 的更多需求，年增長(zhǎng)率高達(dá)百分之四十三。經(jīng)過 40 年的發(fā)展，應(yīng)用工業(yè) 電動(dòng)機(jī)器人 的許多領(lǐng)域。生產(chǎn)中使用最廣泛的 電動(dòng)機(jī)器人 。如制造焊接，熱處理，表面涂層，加工，裝配，測(cè)試和倉庫，毛（沖壓，壓鑄，鍛坯等）等操作，代替人工操作的 電動(dòng)機(jī)器人 ，極大地提高了生產(chǎn)效率。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 圖書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 要求與方案 書館輔助機(jī)器人的設(shè)計(jì) 要求 在 大型 圖書館中，圖書的上架是一個(gè)重要而繁重的工作。為減輕工作人員的勞動(dòng) 、提高效率 及 縮短圖書的上架時(shí)間，為此本課題 提出 設(shè)計(jì) 一個(gè) 圖書館輔助機(jī)器人。 本課題所要求設(shè)計(jì)的輔助機(jī)器人，主要 用于 完成圖書的上架工作。因此要求機(jī)器人具有 行走 、 自動(dòng)識(shí)別圖書類別、并將圖書放置于準(zhǔn)確位置 等功能 。 同時(shí)機(jī)器人應(yīng) 具有靈活、安全 性好 等特點(diǎn)。課題 研究 內(nèi)容包括機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)思路 統(tǒng)分析 該 機(jī)器人 是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的有力工具。為了在生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)械化，自動(dòng)化的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的需要，從而判斷是否適當(dāng)?shù)?機(jī)器人 。以完成 機(jī)器人 的設(shè)計(jì)，一般都要先做以下工作： （ 1）根據(jù)使用場(chǎng)合的 機(jī)器人 的，明確的目標(biāo)和任務(wù)。 （ 2） 機(jī)器人 的工作環(huán)境分析。 （ 3）對(duì)系統(tǒng)要求的分析，確定了 機(jī)器人 和方案的基本功能，如自由度的數(shù)目， 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)速度，定位準(zhǔn)確，抓住重。此外，根據(jù)抓斗 電動(dòng) 質(zhì)量，形狀，尺寸和批量生產(chǎn)，以確定的形式和 機(jī)器人 的位置和握力的大小。 在這方面，我分析如下： （ 1）為手材料機(jī)械設(shè)計(jì)問題， 機(jī)器人 是 圖書的上架 機(jī)器人 。雖然 機(jī)器人 的使用場(chǎng)合，也 非常廣泛，涉及到材料的狀態(tài)，環(huán)境因素的作業(yè)線，比我的知識(shí)和能力 （ 2）由于 機(jī)器人 我選擇的是材料的 電動(dòng)機(jī)器人 ，小對(duì)象處理非生產(chǎn)線。因此，系統(tǒng)的工作環(huán)境下，機(jī)械廠，準(zhǔn)確度高，故障率低，速度 。 體設(shè)計(jì)框圖 人 機(jī) 交 互 系 統(tǒng)( 系 統(tǒng) 軟 件 、 編程 語 言 系 統(tǒng) )控 制 器 及控 制 算 法控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動(dòng) 系統(tǒng) ( 各 驅(qū)動(dòng) 器 )機(jī) 械 系 統(tǒng) ( 機(jī)身 、 臂 部 、手 腕 、 手 爪 )作 業(yè) 對(duì) 象內(nèi) 部 傳 感 器 信 息 反 饋工 作 對(duì) 象 及 環(huán) 境 信 息 反 饋感 知 系 統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 2 總體設(shè)計(jì)框圖 如圖 2為總設(shè)計(jì)框圖，說明如下： (1) 控制系統(tǒng)：任務(wù)是根據(jù) 機(jī)器人 的作業(yè)指令程序和傳感器反饋回來的信號(hào)，控制機(jī)器人 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為 選擇， (2) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作的驅(qū)動(dòng)裝置。 (3) 機(jī)械系統(tǒng)：包括機(jī)身、機(jī)械臂、手腕、手爪。需要確定其自由度、坐標(biāo)形式，并計(jì)算得出具體結(jié)構(gòu)。 (4) 感知系統(tǒng)：即傳感器的選擇及具體作用。 動(dòng)機(jī)器人 的基本參數(shù) 1. 機(jī)器人 的最大 電動(dòng) 物料的重量是它的主參數(shù)。 2. 運(yùn)動(dòng) 速度直接影響 機(jī)器人 的動(dòng)作快慢和 機(jī)器人動(dòng)作的穩(wěn)定性，所以運(yùn)動(dòng)速度也是是物料電動(dòng)機(jī)器人 的一個(gè)主要的基本參數(shù)。設(shè)計(jì)速度過低的話，會(huì)無法滿足 機(jī)器人 的動(dòng)作功能，限制 機(jī)器人 的使用范圍。設(shè)計(jì)的速度過高又會(huì)加重 機(jī)器人 的負(fù)載并影響 機(jī)器人 動(dòng)作的平穩(wěn)性。 3. 伸縮行程和工作半徑是決定 機(jī)器人 工作范圍及整機(jī)尺寸的關(guān)鍵，也是 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。 器人 的主要基本參數(shù)之一。 機(jī)器人 精度太低，就完成不了功能，精度太高又意味著成本的增加。綜合考慮，該物料 電動(dòng)機(jī)器人 的定位精度設(shè)定 定位精度料 電動(dòng)機(jī)器人 的各個(gè)部 分的基本參數(shù)可以由上面已經(jīng)知道的物料 電動(dòng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的行程和時(shí)間分配來決定。 動(dòng)機(jī)器人 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)方式：機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械臂的升降。根據(jù)上文所說的，機(jī)器人 按照坐標(biāo)的分類情況，選擇圓柱坐標(biāo)式 機(jī)器人 更為妥當(dāng)。 器人 材料的選擇 機(jī)器人 的材料應(yīng)根據(jù)手臂的工作條件，滿足 機(jī)器人 的設(shè)計(jì)和制造要求。從設(shè)計(jì)思想，機(jī)械臂完成各種運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)材料的要求是為移動(dòng)部件，它應(yīng)該是輕質(zhì)材料。另一方面，手臂振動(dòng)經(jīng)常的運(yùn)動(dòng)過程中，這將大大減少它的運(yùn)動(dòng)精度。所以在材料的選擇上，綜合考慮的質(zhì)量，剛度， 阻尼的需要，從而有效地提高了機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)性能。此外，機(jī)器人 選材料和不同材料的一般結(jié)構(gòu)。 機(jī)器人 是一種伺服機(jī)構(gòu)，受控制，必須考慮其可控性。在臂的材料選擇，可控性和可加工性的材料，結(jié)構(gòu)，質(zhì)量性能的考慮。 總之，選擇一個(gè)機(jī)械臂的材料，應(yīng)考慮強(qiáng)度，剛度，重量輕，彈性，耐沖擊，外觀和價(jià)格等因素。這里有幾個(gè) 機(jī)器人 使用的材料： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 （ L）的高強(qiáng)度鋼，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼：這類材料的強(qiáng)度，特別是合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度增加了 4 5 倍，彈性模量，抗變形能力，是最廣泛使用的材料； （ 2）鋁，鋁合金等輕合金材料的共同特點(diǎn)是重量輕，彈性 模量 E 的小，但材料的密度小，與 E P 比值還與鋼相比； （ 3）陶瓷：陶瓷材料具有良好的質(zhì)量，但易碎，但處理不好，接頭需要特殊的設(shè)計(jì)與金屬零件。然而，日本已開發(fā) 瓷 機(jī)器人 用于高速 機(jī)器人 的樣品； 從 機(jī)器人 設(shè)計(jì)的角度來看，不需要負(fù)載能力在材料的選擇，也不需要高彈性模量和抗變形能力，除了要考慮到材料成本，加工和其他因素。在各種因素的措施，結(jié)合鋁合金的初步選擇的工作條件，如機(jī)械臂組件。 械臂的運(yùn)動(dòng)方式 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)形式有五種常見的 ，直角坐標(biāo)式極坐標(biāo)型，聯(lián)合型和圓柱坐標(biāo)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的選擇主要運(yùn) 動(dòng)參數(shù)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一種運(yùn)動(dòng)形式以滿足不同生產(chǎn)工藝的需要，可以采用不同的結(jié)構(gòu)。選擇表格的具體位置，必須根據(jù)操作要求，工作地點(diǎn)，和 電動(dòng) 工作中心線方向的變化，比較和選擇。 這種 機(jī)器人 的定位 2 個(gè)肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的 1， 2 或 3 手腕方向。其中，繞垂直軸肩，另一個(gè)肩斜度。肩關(guān)節(jié)的兩個(gè)正交軸。平行于第二軸肩關(guān)節(jié)，考慮到 機(jī)器人 的工作特點(diǎn)，這就要求動(dòng)作靈活，具有較大的工作空間，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，關(guān)節(jié)式 機(jī)器人 的選擇。如圖所示。這種配置，動(dòng)作靈活，工作空間大，干涉儀的最小空間機(jī)械臂操作，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，關(guān)節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位 易密封與防塵。但這種 機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解比較復(fù)雜，難以確定的端元；態(tài)度不夠直觀，并在控制，計(jì)算量比較大。 圖3 常見的運(yùn)動(dòng)方式 動(dòng)機(jī)器人 驅(qū)動(dòng)方式的選擇 機(jī)器人 使用的驅(qū)動(dòng)方式主要有 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)， 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的四種基本形式。 但是，與 電動(dòng) 傳動(dòng)相比，低功耗，能源， 電動(dòng) 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的速度不易控制，精度不高。 油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)能量是簡(jiǎn)單，速度和位置精度高，使用方便，低噪音，高速變化的機(jī)制，高效，靈活的控制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了減速裝置，響應(yīng)速度快，精度高。但需要有 電動(dòng) 源，但也容易漏 氣 。 首先，我會(huì)選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但考慮到純機(jī)械結(jié)構(gòu)的 機(jī)器人 的運(yùn)動(dòng)并不能達(dá)到理想的傳播效果。如果你使用 電動(dòng) 或 電動(dòng) 傳動(dòng)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)，必須與回轉(zhuǎn) 電動(dòng) 或旋轉(zhuǎn) 電動(dòng) 缸，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不利于設(shè)計(jì)。 改進(jìn)后的方案，將驅(qū)動(dòng)方式分為兩個(gè)部分。其機(jī)械臂伸縮，升降 機(jī)器人 抓抓，采用電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)方式。 作要求分析 動(dòng)作一：送 圖書 動(dòng)作二：預(yù)夾緊 動(dòng)作三：手臂上升 動(dòng)作四：手臂旋轉(zhuǎn) 動(dòng)作五：小臂伸長(zhǎng) 動(dòng)作六：手腕旋轉(zhuǎn) 預(yù)夾緊 手臂上升 手臂旋轉(zhuǎn) 手臂伸長(zhǎng) 手臂轉(zhuǎn)回 手腕旋轉(zhuǎn) 圖 動(dòng)機(jī)器人 動(dòng)作簡(jiǎn)易圖 動(dòng)機(jī)器人 結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型 本課題所設(shè)計(jì)的 電動(dòng)機(jī)器 人 為通用型的 電動(dòng)機(jī)器人 ，其中坐標(biāo)系為圓柱坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用 電動(dòng)缸 驅(qū)動(dòng)和 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)， 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)用于機(jī)座的旋轉(zhuǎn)和手臂的上下移動(dòng)，電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)用于手臂的伸縮和 電動(dòng)機(jī)器人 的夾取和翻轉(zhuǎn) 3。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 圖書館輔助機(jī)器人 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 爪夾持器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 爪夾持器種類 這種手爪在活塞的推力下，連桿和杠桿使手爪產(chǎn)生夾緊（放松）運(yùn)動(dòng)，由于杠桿的力放大作用，這種手爪有可能產(chǎn)生較大的夾緊力。 利用楔 塊與杠桿來實(shí)現(xiàn)手爪的松、開，來實(shí)現(xiàn)抓取工件。 這種手爪通過活塞推動(dòng)齒條，齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生手爪的夾緊與松開動(dòng)作。 當(dāng)活塞向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑槽通過銷子推動(dòng)手爪合并，產(chǎn)生夾緊動(dòng)作和夾緊力，當(dāng)活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，手爪松開。這種手爪開合行程較大，適應(yīng)抓取大小不同的物體。 不 需要導(dǎo)軌就可以保證手爪的兩手指保持平行運(yùn)動(dòng)采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，因此，比帶有導(dǎo)軌的平行移動(dòng)手爪的摩擦力要小很多 結(jié)合具體的工作情況，采用連桿杠桿式手爪。驅(qū)動(dòng)活塞 往復(fù)移動(dòng)，通過活塞桿端部齒條，中間齒條及扇形齒條 使手指張開或閉合。手指的最小開度由加工 工件的直徑來調(diào)定。 a有適當(dāng)?shù)膴A緊力 手部在工作時(shí)，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力，以保證夾持穩(wěn)定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對(duì)于剛性很差的工件夾緊力大小應(yīng)該設(shè)計(jì)得可以調(diào)節(jié)，對(duì)于笨重的工件應(yīng)考慮采用自鎖安全裝置。 b有足夠的開閉范圍 工作時(shí)，一個(gè)手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置?？捎瞄_閉角和手指夾緊端長(zhǎng)度表示。于回轉(zhuǎn)型手部手指開閉范圍，手指買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 開閉范圍的要求與許多因素有關(guān) c力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體 積小 作時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)多變，其結(jié)構(gòu)，重量和體積直接影響整個(gè)氣壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，抓重，定位精度，運(yùn)動(dòng)速度等性能。手部處于腕部的最前端，工因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小。 d手指應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度 因此送料，采用最常用的外卡式兩指鉗爪 持器設(shè)計(jì)計(jì)算 手爪要能抓起工件必須滿足： 21 （ 3 式中， N 1k 常取 ； 2k 要考慮慣性力的影響可按 12 估算， a 為機(jī)械手在搬運(yùn)工件過程的加速度 2/ 2/8.9 ， g 為重力加速度； 3表選取 13 k； G 抓持工件的重量 20 帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 40 ； 理論驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算： 12 3 式中， p 動(dòng)力； b R N 處選為 其他同上。帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 70 計(jì)算驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式為： 1（ 3 式中， 1k 處選 4k 處選 降方向的電動(dòng)缸設(shè)計(jì) 珠絲杠的精度 查閱滾珠絲杠的樣本選擇絲杠精度為 5級(jí)精度等級(jí)，初步設(shè)計(jì)現(xiàn)設(shè)絲杠在有效行程500 ，行程偏差允許達(dá)到 30 m。 珠 絲杠參數(shù)的計(jì)算 （ 1）最大工作載荷的計(jì)算 絲杠的最大載荷為工作時(shí)的最大進(jìn)給力加摩擦力，最小載荷即為摩擦力。設(shè)此 f =5000N，移動(dòng)部件的重量約為 500 ，摩擦系數(shù)為 絲杠的最小載荷（即摩擦力） f N） (絲杠最大載荷是： 000 196 5196（ N） (平均載荷是： FF 31 = 311 9 65 1 9 62 3529（ N） (（ 2）當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 滾珠絲杠副類型的選擇主要是根據(jù)導(dǎo)程和動(dòng)載荷兩個(gè)參數(shù) ,其選擇的原則為 :滾珠絲杠的靜載荷 能大于額定靜載荷 滾珠絲杠的動(dòng)載荷 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 2000 r/杠最高轉(zhuǎn)速為 2000r/作臺(tái)最小進(jìn)給速度為 絲杠的最低轉(zhuǎn)速為 取為 0，則平均轉(zhuǎn)速 n=1000r/杠使用壽命 T=15000h，故絲杠的工作壽命 10660 =10 615000100060 =675（ 106 r） (當(dāng)量動(dòng)載荷值： K pF (式中： 載荷性質(zhì)系數(shù)，無沖擊取 般情況取 較大沖擊振動(dòng)時(shí)取 精度影響系數(shù)，對(duì) 1、 2、 3 級(jí)精度 的滾珠絲杠取 4、 5 級(jí)精度的絲杠取 根據(jù)要求去 入數(shù)據(jù)得 C m (根據(jù)計(jì)算所得最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查滾珠絲杠樣本，選擇 內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母對(duì)旋預(yù)緊滾珠絲杠副，其公稱直徑為 63程為 10環(huán)滾珠為 5 圈 2 列，精度等級(jí)取 5 級(jí)，額定動(dòng)載荷為 55600N，大于最大計(jì)算動(dòng)載荷 51590N，符合設(shè)計(jì)要求。 表 珠絲杠螺母副的幾何參數(shù) 名 稱 符 號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 公稱直徑（ 0距 (P 10 接觸角 鋼球直徑 (紋滾道法面半徑 (R d 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 偏心距 (e 紋升角 ( dP = 絲杠外徑 (杠底徑 (桿接觸直徑(母螺紋外徑(D 螺 母 內(nèi) 徑 (內(nèi)循環(huán)） 3）傳動(dòng)效率 的計(jì)算 將公稱直徑 63程 P =10入 = ，的絲杠螺旋升角 = 將摩擦角 10 ，代入 = 得傳動(dòng)效率 = （ 4）剛 度的