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1、工业机器人球坐标机械臂结构设计摘要在装配机器人中，球坐标型装配机器人（极坐标型）是应用非常广泛的一种装配机器人。本文设计的工业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，所以开发球坐标型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。本文设计的工业机器人球坐标型机械臂具有下列特点:通用性好、重复定位精度高、体积小、重量轻、外形美观、适于观察、成本低，对其本体的
2、可行方案进行了充分的论证后，设计成具有三自由度的结构，由机身、大臂及小臂组成，行星齿轮减速器、同步齿型带、丝杠螺母等组成了工业机器人球坐标型机械臂简单可靠的传动方案，该机器人的三个关节均选用直流伺服电机驱动。关键词工业机器人；极坐标型机械臂；球坐标型机械臂/结构设计44IndustrialRobotSphericalCoordinatesRoboticArmStructureDesignABSTRCTInassemblyrobots,ballcoordinatestypeassemblyrobot(namelyp
3、olartype)isakindofveryextensiveassemblyrobot.Thepaperpresentsthedesionofindustrialrobotcanbeusedeitherforpracticalproduction,andcanbeusedinexperimentteachingandscientificresearch.Appliedtopracticalproduction.Itcansatisfytheassemblyworkcontentchangefrequentreq
4、uirements,usedinteachingexperiments.Itcanmakeapersonmoreintuitivelyunderstandrobotmechanismcomposition,actionprinciple,etc.Therefore,thedevelopmentgoalscoordinatestypeofrobothasextensivepracticalandapplicationprospectsofthistopicresearchwork,anditisinthiscont
5、extbroughtout.Thepaperpresentsthedesignofindustrialrobotballcoordinatestypehasthefollowingcharacteristics:themechanicalarmhighuniversality,repositioninghighprecision,smallvolume,lightweight,goodappearance,suitableforobservation,lowcostandfeasibleschemeforitso
6、ntologyadequateargument,designedtohavethreedegreesoffreedom,thefuselage,bigstructurecomposed,planetsandforearmarm,andsynchronizinggearreducercog-typebelt,screwnutsetctheindustrialrobotmechanicalarmballcoordinatestypeasimpleandreliabletransmissionscheme,therob
7、otarechosenforthethreejointdcservomotordriver.KEYWORDSIndustrialrobot/polartypemechanicalarm/ballcoordinatestypemechanicalarm/structuredesign441绪论1.1课题背景工业机器人在现代生产中应用日益广泛，作用越来越重要，工业机械臂尤为如此，因此设计实用、高效的机械臂对于机械设计者来说是义不容辞的责任，对于毕业的大学生也是一个实时、富有意义和挑战的课题。工业机器人自20世纪60年
8、代问世以来，其研究和开发在工业发达国家中一直备受青睐。尽管各国对机器人的定义不尽相同，但都有可编程、拟人化、通用性等特点，是一种融机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制技术等多学科为一体的高新技术产品。随着相关支撑学科的长足发展，工业机器人的研究和开发正在突飞猛进，其应用领域进一步扩大。我国机器人技术的研究工作起步较晚，虽已取得较大发展，但较之发达国家的水平仍有较大距离
