机械m40型工业机器人小车传动装置设计

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1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）目录第一章绪论11.1工业机器人及其发展历史、现状分析11.1.1工业机器人11.1.2国外机器人发展情况21.1.3我国的工业机器人31.1.4工业机器人发展趋势41.2工业机器人的组成和设计方案51.2.1工业机器人的组成51.2.1自由度和坐标系的选择71.2.3机器人驱动装置和传动装置91.2.4机器人的控制系统9第二章M40型工业机器人总体设计102.1机器人的总体结构102.1.1M40型工业机器人的总体结构102.1.2M40型工业机器人运动分析122.1.3机器人驱动方式的选择132.2机器人的操作机构162.2.1操

2、作机的整体结构162.2.2操作机的各部分的运动17第三章小车传动装置的设计203.1总体方案的确定203.1.1传动方式的确定203.2传动方案的确定213.2.1传动比的确定213.2.2减速器相关数据的计算223.3减速器齿轮传动的设计计算233.3.1高速轴齿轮的设计计算233.3.2低速轴齿轮的设计计算273.4传动轴的设计计算313.4.1传动轴Ⅰ的设计31ii湖南科技大学本科生毕业设计（论文）3.4.2传动轴Ⅱ的设计35第四章总结39参考文献40致谢41iiii湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1工业机器人及其发展历史、现状分析1.1.1工

3、业机器人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。工业机器人最显著的特点有以下几个：（1）可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。（2）拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、手臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此

4、外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。（3）通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。（4）工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都

5、是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。目前，工业机器人的研究和改进方案主要体现在下面四个方面:：（1）技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。-35-湖南科技大学

6、本科生毕业设计（论文）（2）技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是实现生产数字化、自动化以及智能化的重要手段。（3）应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域非常广泛。（4）技术综合性强工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项技术领域，包括工业

7、机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。1.1.2国外机器人发展情况机器人首先是从美国开始研制的，1958年美国联合控制公司研制出第一台机器人。它的结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究。当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处