全气动多自由度关节型机器人的结构设计

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1、南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者:学号：学院(系):机械工程学院专业:机械工程及自动化题目:全气动多自由度关节型机器人的结构优化研究指导者：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2007年6月毕业设计说明书（论文）中文摘要由于气动机器人具有运动速度快、成本低、绿色环保等特点，被广泛应用于各工业生产领域中。相比于直角坐标型机器人而言，关节型机器人具有操作灵活、适用范围广、占地面积小等优点。SMC南京技术中心在前期的研究中，开发了一种全气动多自由度关节型机器人，制作了样机并进行了试验研究。前期的研究发现

2、，该关节型机器人的腰部回转关节存在较大的定位误差，很大程度地影响了该机器人的工作精度和可靠性。为了解决这一问题，论文在分析了原有结构方案的基础上对全气动多自由度关节型机器人的腰部回转关节进行结构优化设计和试验研究，具体完成的工作如下：(1)分析了腰部回转关节原有结构的齿轮齿条传动的缺点以及引起定位振动的原因，在综合分析了各种传动方式优缺点的基础上，研究了腰部回转关节的总体优化方案。(2)对同步带传动进行了结构设计，并制作了改进结构的实物装置，对装置进行了装配和调试。(3)对改进的同步带传动装置进行了试验研究，结果表明优化后

3、的腰部关节能够有效地减小在定位时的振动，提高了气动机器人的腰部关节的定位精度。关键词气动机器人同步带结构优化机械设计本科毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleResearchonstructuraloptimizationofthemulti-DOFarticulatedpneumaticrobotAbstractThepneumaticrobothaslotsofsignificantadvantages,suchashighspeed,lowcostandnopollution.Ithasbee

4、nwidelyusedinindustrialmanufacturenow.Comparedwithcartesiancoordinatepneumaticrobot,articulatedpneumaticrobothassmallerdimension，butlargerworkspace,andcanmeettheneedofvariestasks.SMC(Nanjing)pneumatictechnologycenterhaddevelopedapneumaticmulti-DOFarticulatedrobot.

5、Aprototypehadbeenmanufacturedandsomeexperimentalresearchhadbeendone.Ithadbeenfoundedthatthepositioningerroratthejointofwaist,reducedtheprecisionandreliabilityofthepneumaticrobot.Tosolvethisproblem,structuraloptimizationandexperimentalresearchhavebeendoneforthejoin

6、tofwaist,onthebasisofanalyzingthepreviousstructure.Themainworksaccomplishedinthepaperinclude:(1)Thediscussionoftheshortcomingsofgear-racktransmissionandthereasonforthelocationvibration.Comparedwithvarioustransmissions,theschemeofoptimumdesignispresented.(2)Thedesi

7、gnofthestructureofsynchronousbelttransmission,andtheassemblypartsofthemodel.(3)Thetestingoftheoptimizedstructure.Theresultshowsthattheoptimizedjointatthewaistcanreducethevibrationeffectively,andimprovetheaccuracyofthepneumaticrobot.KeywordPneumaticrobotSynchronous

8、beltStructuraloptimizationMechanicaldesign本科毕业设计说明书（论文）目次1绪论11.1课题研究的背景和意义11.2国内外气动机器人的研究现状11.3本课题研究的内容42全气动关节型机器人的结构优化总体技术方案52.1现有系统的结构分析52.1.1腰部回转运动原有