dof_scara机器人结构设计与运动模拟

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1、4-DOFSCARA机器人结构设计与运动模拟摘要：工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。本文设计了一个工业用SCARA机器人。SCARA机器人(全称SelectivelyComplianceArticulatedRobotArm)很类似人的手臂的运动，它包含肩关节肘关节和腕关节来实现水平和垂直运动。它是一种工业机器人，具有四个自由度。其中，三个旋转自由度，另外一个是移动自由度。它能实现平面运动，具有柔顺性

2、，全臂在垂直方向的刚度大，在水平方向的柔性大，广泛用于装配作业中。本文用模块化设计方法设计了SCARA机器人的机械结构。分析了SCARA机器人的运动学正解和逆解，建立了机器人末端位姿误差计算模型并做了运动模拟。关键字:SCARA位姿误差指导老师签名：4-DOFSCARArobotdesignandmotionsimulationStudentname：RaoXinlongClass：0781052Supervisor：XuYingAbstract：Industrialrobotisthemosttypicalmechatroni

3、cdigitalequipment,addedvalueandhigh,widerangeofapplications,supportforadvancedmanufacturingtechnologyandinformationsociety,newindustries,andsocialdevelopmentoffutureproductionwillincreasinglyplayaThemoreimportantrole.ThispaperdesignsanindustrialSCARArobot.SCARArobot(

4、fullnameSelectivelyComplianceArticulatedRobotArm)isverysimilartohumanarmmovement,whichincludestheshoulderelbowandwristjointstoachievehorizontalandverticalmovement.Itisanindustrialrobothasfourdegreesoffreedom.Amongthem,thethreerotationaldegreesoffreedom,theotheristheD

5、OF.Itcanachieveplanarmotion,withtheflexibility,thewholearmintheverticalstiffness,flexibilityinthehorizontaldirectionofthelarge,widelyusedinassemblyoperations.ThismethodwasdesignedwithamodulardesignthemechanicalstructureofSCARArobot.AnalysisoftheSCARArobotinversekinem

6、atics,andtoestablishthepositionandorientationofrobotendofthemodelerror.Keywords:SCARAanalysisSignatureofsupervisor:目录第一章绪论11．1引言11．2国内外机器人领域研究现状及发展趋势11.3SCARA机器人简介21.4平面关节型装配机器人关键技术41.4.1操作机的机构设计与传动技术41.4.2机器人计算机控制技术41.4.3检测传感技术51.5项目的主要研究内容61.5.1项目研究的主要内容、技术方案及其意义61

7、.5.2拟解决的关键问题7第二章SCAAR机器人的机械结构设计72.1SCARA机器人的总体设计72.1.1SCARA机器人的技术参数72.1.2SCARA机器人外形尺寸与工作空间72.1.3SCARA机器人的总体传动方案82.2机器人关键零部件设计计算102.2.1减速机的设计计算102.2.2电机的设计计算112.2.3同步齿型带的设计计算112.2.4滚珠丝杠副的设计计算132.3大臂和小臂机械结构设计142.4腕部机械结构设计162.5小结17第三章SCARA机器人的位姿误差建模173.1基于机构精度通用算法的机器人位姿

8、误差建模173.2机构精度通用算法183.2.2通用机器人位姿误差模型203.2.2.1机构通用精度模型与机器人位姿误差模型的联系203.2.2机器人位姿误差模型的建立203.3小结25总结26参考文献27致谢28第一章绪论1．1引言机器人技术是综合了计算机、控