摘  要

本次毕业设计设计了一个五自由度串联机器人。大致流程如下：首先计算出执行端所需要的驱动力矩，再由此选出该关节所需的伺服电动机和减速器，设计出机壳和关节的连接结构，绘制3D图，做出三维动画，通过软件的测量求出设计好的部分重心，求出下一个关节所需的驱动力矩，选出所需的减速器和伺服电动机，以此类推最终完成总体设计，并且绘制了串联五自由度机器人的工程图。

关键词：五自由度 串联机器人  总体设计 伺服电动机

ABSTRACT

This paper designed a five DOF serial manipulator. First of all, through the calculated execution end driving torque, and this is the basis to select reducer and servo motor which the joint required, then design the shell and joint connection structure by 3D software . through the measurement , design part of the center of gravity for a shutdown required driving torque, select the desired speed reducer and servo motor, and so on. And final complete the overall design,and made a five DOF serial manipulator engineering drawing.

Key words: 5-dof   serial manipulator  overall design  Servo motor

目  录

摘  要

ABSTRACT

1绪论

1.1概述

1.1.1机器人定义

1.1.2机器人的应用简况

1.1.3发展趋势

1.2研究内容

1.3本章小结

2搬运机械手结构设计

2.1机械手的组成

2.1.1执行机构

2.1.2驱动机构

2.2机械手的分类

2.3机械结构设计与分析

2.4传动、驱动方式的分析与选择

2.5本章小结

3机器人手部的设计

3.1手部设计要求

3.2 驱动力的计算

3.3两支点回转式钳爪的定位误差的分析

3.4 手抓夹持范围计算

3.5本章小结

4总体设计

4.1总体设计参数

4.2设计原理

4.3传动设计

4.4关节处设计

4.5手臂设计

4.6整体设计

4.7本章小结

5静力矩估算与电机、减速器的选择

5.1电机、减速器的选择

5.1.1手腕转动

5.1.2手臂俯仰

5.1.3小臂俯仰

5.1.4大臂俯仰

5.1.5大臂转动

5.2手臂的校核计算

5.3轴的校核

5.4本章小结

参考文献

致    谢

1绪论

1.1概述

1.1.1机器人定义

现今机器人已经充斥着我们的日常生活，不管是小孩子的玩具还是工厂里的机械手都可以算是机器人。下面列举几个我们常见的相关名词：机器人、工业机器人、机械手等，这些名词术语虽然代表着不同的事物类别，但在概念上没有明确的区分，可以得知这些词汇之间有相似之处但也略有不同。参阅相关资料，全世界范围对于这些名词术语至今还没有做出统一的明确定义，只有国际标准化组织以及各国工业协会提出的相关定义。国际标准化组织的定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机”^[1-3]。美国机器人工业协会将机器人定义为一种具有编程能力的用于移动各种组件或者专用生产的多功能机械手。尽管这一定义较实用，但并不全面。至于我国机器人的定义，蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置”工业机器人与机械手的主要区别是前者具有独立的控制系统，可通过编程方法实现动作程序的变化；而后者则只能完成简单的搬运、抓取及上、下料工作，一般作为自动机或自动线上的附属装置，其程序固定不变^[4.5]。这些都是可以查到的比较权威的机器人定义，虽然各有不同但大同小异，通过这些不同的定义我们可以概括得到全世界范围对于机器人定义的共通性：机器人是一种集多学科为一体的机械自动化装置。

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