吸盘式scara机械臂结构设计毕业设计论文(1)

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1、目录摘要IABSTRCTII1绪论11.1课题背景11.2机器人的定义及特点11.2.1机器人的定义11.2.2机器人的特点21.3机器人的构成及分类31.3.1机器人的构成31.3.2机器人的分类41.4机器人的应用与发展51.4.1机器人的应用51.4.2机器人的发展71.5本文的研究内容92SCARA机器人的研究意义和原理设计102.1SCARA机器人的研究意义102.2SCARA机器人的特点102.3SCARA机器人传动方案的确定11333吸盘式SCARA机械臂驱动设计153.1机器人驱动方案的对比分析及选择153.2各自由度步进电机的选择163.2.1第一自由度步进

2、电机的选择173.2.2第二自由度步进电机的选择173.2.3第三自由度步进电机的选择183.2.4第四自由度步进电机的选择194吸盘式SCARA机械臂集成模块化机构设计204.1同步齿形带传动设计204.1.1求出设计功率Pd204.12选择带的节距204.13确定带轮直径和带节线长204.2丝杠螺母设计234.2.1丝杠耐磨性计算234.2.2丝杠稳定性计算234.2.3丝杠刚度计算244.2.4丝杠和螺母螺纹牙强度计算244.2.5螺纹副自锁条件校核254.3各输出轴的设计254.3.1机身输出轴设计254.3.2大臂输出轴设计264.3.3带轮轴设计26334.3.4

3、升降轴设计264.4壳体设计27结论30致谢31参考文献3233吸盘式Scara机械臂结构设计吸盘式Scara机械臂结构设计摘要在装配机器人中，平面关节型装配机器人(即SCARA型)是应用最广泛的一种装配机器人。本文设计的SCARA机器人既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求，用于教学实验，它能够使人更直观地了解机器人机构组成、动作原理等，所以开发SCARA机器人具有广泛的实际和应用前景，本课题的研究工作正是在这样的背景下提出来的。本文设计的SCARA机器人具有下列特点:通用性好、重复定位精度高、体积小、重量轻、外

4、形美观、适于观察、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的论证后，设计成具有四自由度的结构，由机身、大臂、小臂及手腕组成，谐波减速器、同步齿型带、丝杠螺母等组成了SCARA机器人简单可靠的传动方案，该机器人的四个关节均选用混合式步进电机驱动。关键词SCARA机器人/机械臂/结构设计33吸盘式Scara机械臂结构设计THERESEARCHABOUTSTRUCTUREABSTRCTAmongassemblyrobots,planearticulatedassemblyrobot(SCARAmanipulator)isusedmostwidely.ThepresentedSCARAm

5、anipulatorinthispapercanbeusednotonlyinpracticalproducingwhereitcanmeettheneedsoffrequentlychangedassemblytask,butalsointeachingexperimentandscientificresearchingwhereitcanmakepersonunderstandboththemechanicalcomponentsandtheprincipleofmotionmoredirectly.SothedevelopmentoftheSCARAmanipulato

6、rhasimportantpracticalmeaningsandapplicationperspective.Thisisjustthebackgroundofthisproject.ThepresentedSCARAmanipulatorinthispaperhasfollowingcharacters:gooduniversality,highaccuracyofrepeatinglocation,smallvolume,lightweight,beautifulappearance,convenientobservation,lowcost,sothestructur

7、eofrobotisfullyconsideredwhichhasfourfreedomsandcomprisesbase,bigarm,smallarmandwrist.ThesimplyreliabletransmissionschemeofSCARAmanipulatoriscomposedofharmonicdecelerationandsynchronicallytoothedbeltandfeedscrew;thefourjointsarealldrivenbysteppingmotors.