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智能移动焊接机器人设计案例及分析;一、焊接机器人知识简介;1焊接机器人知识简介;2、机器人焊接发展概况;3、焊接机器人分类;3、焊接机器人分类;二、机械臂设计的相关知识;3、负载能力和速度要求

机械手的负载能力与其结构尺寸、驱动器的大小和动力传递系统直接相关。在许多应用场合，对机械手的速度和加速度提出了较高的要求。

方法：①设计合适的结构尺寸，使机械臂刚性满足要求。②选择合适的驱动器和传动部分

4、重复精度和定位精度

在一定程度上，精度主要与制造过程的加工精度和检测的传感器精度直接相关。

方法：保证制造过程的加工精度，选择合适精度的传感器。;（二）机械臂的主要类型和驱动方式;（2）机械臂的主要结构类型（指定位结构）

1、笛卡尔操作臂（直角坐标操作臂）

特点：关节1到关节3都是移动副，且相互垂直，分别对应坐标的X,Y,Z轴。

优点：因三个关节是解耦的，从而设计简单、逆运动学求解容易，避免了前3关节出现运动学奇异点。

缺点：在应用中所有电缆和固定装置均需“内置”于机器人中。相对与其他类型，工作空间较小。;2、柱面坐标型操作臂

由一个上下竖直移动、一个前后水平移动和一个饶竖直轴转动的3个关节组成。

其关节分布如下图所示;3、SCARA操作臂;4、铰链（关节）型机械臂;（3）腕关节的设计;（4）驱动方式的选择;2、减速及传动系统的选择

齿轮是最常用的减速元件，其结构紧凑、传动比大。

常用的有多级齿轮减速器、行星齿轮减速器和谐波减速器，RV摆线减速器。

其中谐波减速器具有减速比大，体积小，无背隙等特点在机器人中得到广泛应用;（5）驱动器的布置;三、课题研制的机器人结构及功能介绍;2、机器人结构及功能介绍;;2、机器人结构及功能介绍;3、本机器人的主要特点;四、五自由度机械臂设计案例分析;150mm;

;（六）驱动器及减速器选型

驱动器、减速和传动系统必须综合考虑选择驱动器和减速器的计算公式如下：T×s≥T电机×n×η

其中T----所需扭矩，s----安全系数，η----传动系统效率

T电机-----电机输出扭??，n-----减速传动比

当然还需考虑电机转速是否满足关节转速需求。

根据计算，驱动器、减速器型号选择如下：;（七）驱动器布置及传动;（八）其他计算和需考虑的因素;设计效果图;工业机械臂内部图片;五、机械手数学建模;五、机械手数学建模;步骤四、确定各坐标系X轴及指向

步骤五、按右手定则确定各坐标系的Y轴

步骤六、确定首末连接坐标系

各连杆坐标系建立如下;六、机械手运动学分析;2、求出各连杆变换矩阵;3、求出机械臂运动学基本方程;符号说明:s1表示，c1表示其他依次类推;驱动器和减速器参考选择公司;七、雅可比矩阵的计算;求雅可比矩阵的步骤;求雅可比矩阵;求雅可比矩阵