工业机器人抓取手臂的结构设计

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1、继续教育学院毕业设计（论文）题目：工业机器人抓取手臂的结构设计院、系：学科专业：机电一体化学生：王雷学号：指导教师：曹永智2015年4月西安工业大学继续教育学院论文工业机器人抓取手臂的结构设计绪论：随着现代科学技术的发展，工业机器人已经开始成为在多种行业中广泛使用的先进设备，在现代生产中发挥着重要的作用。工业机器人的种类已从早期主要用于特殊作业的机器人(如焊接机器人)，发展成为工业生产中用于装配、搬运、码垛及柔性制造等多种作业类别。工业机器人的研究和生产，也从过去针对某种作业的单一设计与研制，发展成为一个较成熟的产业，机器人生产趋于批量化和标准化

2、。　　机器人的手部是指安装于机器人手臂末端，直接作用于工作对象的装置。工业机器人所要完成的各种操作，最终都必须通过手部来得以实现;同时手部的结构、重量、尺寸对于机器人整体的运动学和动力学性能，又有着直接的、显著的影响。手部设计是机器人设计中一个重要的环节，随着机器人技术的发展，出现了多种形式的机器人手部，了解和分析这些形式及典型结构，对手部的进一步设计开发是非常必要的。第1页西安工业大学继续教育学院论文目录绪论1Abstract2目录31.1工业机器人简介41.2世界机器人的发展51.3我国工业机器人的发展61.4本设计的内容和目的71.4.1臂

3、力的确定81.4.2工作范围的确定91.4.3确定运动速度101.4.4手臂的配置形式111.4.5位置检测装置的检测121.4.6驱动与控制方式的选择132手部结构142.1概述152.2分类162.2.1机械手部17第1页西安工业大学继续教育学院论文2.2.2特殊手部182.2.3通用手部192.2设计时应考虑的几个问题202.3驱动力的计算212.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析223结束语23致谢24参考文献25第1页西安工业大学继续教育学院论文1.1工业机器人简介工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行

4、工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。1.2世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。（2第22页共20页西安工业大学继续教育学院论文）.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构

5、造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。（3）．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。（4）．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。（5）．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，

6、如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。（6）．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。（7）．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。1.3我国工业机器人的发展第22页共20页西安工业大学继续教育学院论文有人认为，应用机器人只是为了节省

7、劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国，社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益，而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷

8、漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人