三轴机械手臂的设计定稿学号71094017

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1、三轴机械手臂的设计上海交通大学本科毕业论文三轴机械手臂的设计学生：王修法学号：710940170007专业：机械设计制造及其自动化导师：胡晔学校代码：10248上海交通大学网络教育学院二零一三九月-38-三轴机械手臂的设计毕业论文声明本人郑重声明：1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致谢的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。2、本人完全了解学校、学院有

2、关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学网络教育学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3、若在上海交通大学网络教育学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担（包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等），与毕业论文指导老师无关。作者签名：王修法日期：26.92013-38-三轴机械手臂的设计三轴机械手臂

3、的设计摘要20世纪中叶之后，生产力已高度发展，已有了高度自动化的机械设备。但由于市场的激烈竞争，只有产品多样化和不断更新换代，才能适应人们更高的现代需要。1961年美国Unimation公司推出第一部实用的工业机器人，由于它适应柔性自动化要求，因而得到了很快的发展。今天的机器人已经广泛应用于工业生产上。机器人的广泛应用，对人类社会的影响决不亚于蒸汽机出现对人类的影响，它极大提高了劳动生产率，提高了产品质量，降低了成本，还极大的减轻了人的劳动强度，改善了劳动条件，所以世界上先进国家都在努力发展机器人技术。[1]机器人是

4、先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关。一方面，机器人在制造业应用的范围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高，功能越来越强，并向着成套技术和装备的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用发展以及微小型方向发展，并将服务于人类活动的各个领域。[2]机械手在工业生产中的应用极为广泛：（1）建造旋转体零件（轴类、盘类、环类）

5、自动线；（2）在实现单机自动化方面；（3）铸、锻、焊、热处理等热加工方面。还有具有感知能力并能对感知的信息作出反应的工业机械手称为智能机械手，它是现代机器人的发展方向。利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求，机械手的应用必将飞跃发展。[3]智能机器人的开发是机器人应用的全新领域。[4]工业机器人是一种提高制造业生产力的工具。它可以承担那些对人类可能有危险的工作。最早的工业机器人就曾用来在核能发电厂中更换核燃料棒。工业机器人也能在装配线上工作，如安装印刷电路板上的电子元器件。这样，人们就可以从这种单调的

6、工作中解脱出来。机器人还能拆除炸弹，为伤残人服务，为我们的社会做各种各样的工作。[5]-38-三轴机械手臂的设计目录前言2第一章绪论31.1引言31.2工业机器人的含义及技术概述41.3机器人的组成及分类41.4工业机器人的发展及国内外发展趋势6第二章工业机器人的设计102.1机器手的设计方法102.1.1机械手的选择与分析102.1.2直角坐标机器人的设计方法112.2机器手的结构设计152.2.1机械手的选择与分析152.2.2机械手的传动部件设计162.2.3机械手的臀部设计172.3三轴伺服驱动机器人机构的特

7、点18第三章工业机器人的机械系统设计193.1工业机器人的运动系统分析193.1.1机器人的运动概述193.2三轴伺服驱动机器人机构的运动控制213.1.1机器人的驱动方式21第四章三轴伺服驱动机器人典型零件的设计224.1伺服电机的选择224.2减速机的选择244.3齿轮齿条的选择254.4导轨的选择33第五章结论37致谢38参考文献39-38-三轴机械手臂的设计第一章绪论1.1引言工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传

8、感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。机械手是在机械化、自动化生产过程