五自由度工業機器人結構設計
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- 五自由度工業機器人結構設計 我們所設計的五自由度工業機器人，可以為進一步研究工業機器人的工作原理和工作過程奠定一定的基礎。將其作為《機器人學》 、《機器人技術基礎》及《機電一體化系統設計》課程及機械電子工程專業等機電結合的綜合教學實驗設備，不僅可以使學生在輕松愉快的氛圍中充分理解相關課程的專業知識，而且可以激發學生的專業學習興趣，樹立系統的工程概念，培養其獨立開展科學研究的能力。因此，本機器人的研制成功，對機電一體化專業教學及科研有著十分重要的意義。 學習了機器人技術知識，查閱了大量的文獻資料，對國內外機器人、主要是工業機器人的現狀有了比較詳細的了解。在此基礎上，結合本人的設想，和設計工作中需要解決的任務，本文主要研究機器人總體結構進行設計，主要進行以下工作: 本體結構設計，本機器人手臂結構方案確定后要運用AutoCAD和Pro/Engineer軟件把其平面裝配圖及其立體圖做出。
2 機器人本體結構方案的設計
2.1 機器人的工作要求主要設計參數如下
自由度數目：5個
機械機構形式：立式關節型
作業半徑：650mm
負荷能力：2kg
重復定位精度：+/-0.5mm
驅動電機：步進電機
最大重量: 40kg
2.2 機器人機械設計的特點 2.2.1 機器人獨特的結構特點
關節型工業機器人操作機可以簡化成各連桿首尾相接、末端開放的一個開式連桿系。為實現要求的坐標運動，在大多數工作時間內，連桿系末端是無法加以支撐的，因而操作機的結構剛度差，并隨連桿系在空間位姿的變化而變化。 (2) 在組成操作機的開式連桿系中，每根連桿都具有獨立的驅動器，因而屬于主動連桿系。這和普通的連桿系不同，在普通連桿系中，所有的連桿運動都出自同一驅動源，各連桿間的運動是互相制約的。由于操作機連桿的運動各自獨立，不同連桿的運動之間沒有依從關系，故而操作機的運動更為靈活。 (3) 連桿驅動扭矩的瞬態過程在時域中的變化是非常復雜的，且和執行件反饋信號有關。連桿的驅動屬于伺服控制型，因而對機械傳動系統的剛度、間隙和運動精度都有較高的要求。本文所用的三個關節驅動是步進電機驅動，屬于開環控...
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