球面SCARA機(jī)器人機(jī)械部分設(shè)計(jì)(proe三維圖-總圖用三維圖),球面,scara,機(jī)器人,機(jī)械,部分,部份,設(shè)計(jì),proe,三維,總圖 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 論 證 報(bào) 告 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 戴禮云 班 級(jí) B 機(jī)制 077 學(xué) 號(hào) 0710101708 指導(dǎo)教師 袁 健 完成日期 2011 年 3 月 19 日 1 課題名稱(chēng)：球面 SCARA 機(jī)器人機(jī)械部分設(shè)計(jì) 一、課題來(lái)源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1.課題來(lái)源：實(shí)驗(yàn)室課題 2.研究的主要內(nèi)容：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一臺(tái)三自由度教學(xué)行機(jī)器人，用于 實(shí)踐教學(xué)，機(jī)器人能進(jìn)行三個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，本課題主要設(shè)計(jì)該機(jī)器人的機(jī)械結(jié) 構(gòu)，具體內(nèi)容有如下：（1）設(shè)計(jì)總體方案，確定機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)，繪制機(jī)器人機(jī)械 結(jié)構(gòu)裝配圖；（2）進(jìn)行機(jī)器人大臂、小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制其部裝圖、零件圖； （3）各電機(jī)的選擇，各零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；（4）繪制機(jī)器人主要結(jié)構(gòu)的三維造 型圖。 3．國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個(gè)趨勢(shì)： （1） 工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操做和維修)， 而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從 1991 年的 10.3 萬(wàn)美元降至 2002 年的 6.5 萬(wàn)美 元。（2） 機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。 例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī) 檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化，由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)，國(guó)外已有 模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)世。 （3）工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、 網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日漸小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的 可靠性、易操作性和可維修性。 （4） 機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳 感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、 聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合 配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。 （5） 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制，如 使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人。 （6）當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與 機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控、遙控操作系統(tǒng)，使 智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入使用化階段。美國(guó)發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是 這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名的實(shí)例。 （7） 機(jī)器人化機(jī)械開(kāi)始興起。從 94 年美國(guó)開(kāi)發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來(lái)，這種新 型裝置已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開(kāi)拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。 2 二、本課題擬解決的問(wèn)題 球面機(jī)器人總體設(shè)計(jì)問(wèn)題，例如結(jié)構(gòu)選型、總體布局； 機(jī)器人大臂、小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制其部裝圖、零件圖； 各電機(jī)的選擇，各零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇； 機(jī)器人主要結(jié)構(gòu)的三維造型圖； 三、解決方案及預(yù)期效果 解決方案：擬定球面 SCARA 機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案及主要技術(shù)參數(shù)： 1.校核第一自由度電機(jī) 2.設(shè)計(jì)第一自由度同步帶傳動(dòng) 3.選擇第一自由度諧波減速器 4.校核第二自由度電機(jī) 5.選擇第二自由度諧波減速器 6.校核第二自由度電機(jī)動(dòng)力輸出軸 7.校核第三自由度滾珠絲杠副 8.校核第三自由度電機(jī) 預(yù)期效果： 1．能滿足要求，保證定位精度 2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)可靠，裝卸方便，便于維修、調(diào)整 3．盡量使用通用件，以便降低制造成本 4．各動(dòng)力部件便于控制 四、課題進(jìn)度安排 2 月 21 日～3 月 19 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)前期階段。 畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，市場(chǎng)調(diào)查，到多個(gè)公司 實(shí)踐，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。 論文總體構(gòu)思方案，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 3 月 20 日～5 月 7 日． 設(shè)計(jì)初稿階段。 完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。 5 月 8 日～5 月 25 日． 中期工作階段。 完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，中期 檢查。 5 月 26 日～5 月 27 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 5 月 28 日～6 月 6 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。 圖紙修改、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)修改、定稿，材料復(fù) 查。 3 6 月 7 日～6 月 8 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。 6 月 9 日～6 月 10 日．畢業(yè)答辯。 6 月 11 日～6 月 15 日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名 年 月 日 六、專(zhuān)業(yè)系意見(jiàn) 簽名 年 月 日 4 七、學(xué)院意見(jiàn) 簽名 年 月 日