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机械手腕部设计(全套设计图纸+说明书)

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机械手腕部设计(全套设计图纸+说明书)

零件图集合

机械手腕部设计(全套设计图纸+说明书)

本课题通过对通用机器人smart6.50R的结构进行分析和研究,完成对其腕部的设计,并借助CAD/CAE软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。最终期望腕部与小臂、手部、大臂能够协调工作,能够完成各种现代工业加工过程中所要求的动作。
本课题的设计思路是:借助已有的通用机器人的腕部设计思想和方法,综合考虑腕部机构在机器人运动中所起的作用和机器人的整体技术参数以及结构特点,然后选择合理的机构,确定传动线路,然后对机构进行分析,计算主要参数,并对部分零件进行设计、组装,综合评价腕部系统。

执行机构由腰部、基座、手部、腕部和臂部等运动部件组成。
1)腰部腰部是连接臂和基座的部件,通常是回转部件,腰部的回转运动再加上臂部的平面运动,就能使腕部作空间运动。腰部是执行机构的关键部件,它的制造误差,运动精度和平稳性,对机器人的定位精度有决定性影响。
2)基座基座是整个机器人的支持部分,有固定式和移动式两种。该部件必须具有足够的刚度和稳定性。
3)手部手部它具有人手某种单一动作的功能。由于抓取物件的形状不同,手部有夹持式和吸附式等形式。
夹持式手部是由手指和传力机构所组成。
手指是直接与物件接触的机构。常用的手指运动形式有回转型和平移型。吸附式手部有负压吸盘和电磁吸盘两类。
对于轻小片状零件、光滑薄板材料等,通常用负压吸盘吸料。造成负压的方式有气流负压式和真空泵式。对于导磁性的环类和带孔的盘类零件,以及有网孔状的板料等,通常用电磁吸盘吸料。电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生。

目录
1绪论1
1.1机器人的组成2
1.1.1驱动装置2
1.1.2控制系统2
1.1.3执行机构2
1.2机器人分类4
1.2.1按用途分类4
1.2.2按控制形式分类4
1.2.3按驱动方式分类4
1.3腕部结构选形5
1.3.1单自由度手腕6
1.3.2两自由度手腕7
1.3.3三自由度手腕8
1.3.4装配机器人腕部结构选型9
1.4机器人设计11
2末端执行器12
2.1夹持器12
2. 2拟手指型执行器13
2. 3吸式执行器13
3腕部设计15
3.1手腕结构的选择15
3.2传动装置的运动和动力参数计算17
3.2.1选择电机17
3.2.2分配系统传动比和动力参数的设计19
4锥齿轮设计23
4.1确定锥齿轮的主要技术参数23
4.2轮齿的受力分析和强度计算24
5.选择带轮和齿形带………….. 26
5.1带轮的选择26
5.2齿形带的设计28
总结31
参考文献32

本文的主要任务和要解决的问题,是设计一台六自由度的机器人,在已有的技术资料的基础上,通过分析,确定腕部的传动系统,然后假设腕部末端的结构,确定腕部的输出功率,然后计算出腕部所需的电机。在确定电机和传动机构的基础上,对锥齿轮和传动中所需的带轮以及同步齿形带进行设计,并且对它们进行校核,确定所设计的腕部结构能够配合机器人的其他结构进行喷漆动作。并用CAD软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。需要全面理解机械原理、机械设计、机械系统设计以及CAD制图标准等相关的知识,并考虑其可靠性、实用性、经济性等性能。
本课设在已有理论基础上,针对以往研究的不足,根据实际使用要求,确定采用六自由度的关节型机器人结构方案;由于机器人结构复杂,构件繁多,需要用高端软件配合进行建模,装配的工作,而我们现有的材料相当有限,所以本课设只是设计了机器人的腕部结构;并采用CAD绘制了其装备和零件图,并对其中某些零件的强度进行了校核,使腕部的整体结构能够满足工作的要求。

圆螺母

圆螺母

轴

锥齿轮

锥齿轮

传动图

传动图

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