五自由度机器人机构设计.pdf

本科毕业设计 （论文） 题 目 五自由度机器人机构设计 I 摘要 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 I 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 II 目 录 目 录 摘 要I ABSTRACT II 1 绪论1 1.1 概述1 1.1.1 机器人定义1 1.1.2 机器人的应用简况1 1.1.3 发展趋势2 1.2 研究内容2 1.3 本章小结3 2 搬运机械手结构设计4 2.1 机械手的组成4 2.1.1 执行机构4 2.1.2 驱动机构4 2.2 机械手的分类5 2.3 机械结构设计与分析5 2.4 传动、驱动方式的分析与选择6 2.5 本章小结7 3 机器人手部的设计8 3.1 手部设计要求8 3.2 驱动力的计算8 3.3 两支点回转式钳爪的定位误差的分析11 3.4 手抓夹持范围计算12 3.5 本章小结13 I 4 总体设计14 4.1 总体设计参数14 4.2 设计原理14 4.3 传动设计14 4.4 关节处设计15 4.5 手臂设计16 4.6 整体设计16 4.7 本章小结17 5 静力矩估算与电机、减速器的选择18 5.1 电机、减速器的选择18 5.1.1 手腕转动18 5.1.2 手臂俯仰20 5.1.3 小臂俯仰21 5.1.4 大臂俯仰23 5.1.5 大臂转动25 5.2 手臂的校核计算27 5.3 轴的校核28 5.4 本章小结32 参考文献33 致 谢34