Z955-座式喷砂机器人结构的设计及仿真【含三维图】 下载积分：100　资料编号： Z955

作品包括:

Word版设计说明书1份，共60页，约21000字

开题报告一份

CAD版本图纸，共8张

SW三维图一套

仿真动画视频一份

摘 要

工业机器人是一种高精度的自动化机械设备。它是一种典型的机电一体化设备，集成了机械、电子和控制等多学科技术。六自由度工业机器人具有很高的灵活性和稳定性。本次设计注重设计结构和工艺的合理性，材料选用应采用高强度、便携性好的材料。本文设计了一种多自由度喷砂机械手，该机械手有六个自由度，其中腕关节有三个自由度，其他关节有一个自由度，每个关节由伺服电机驱动。

本文主要介绍了喷砂机械手的一些基本知识和工作原理，并参考安川等公司生产的喷砂机器人的结构，设计了喷砂机械手的驱动方式和各轴的传动方案，选择了驱动电机和减速器的类型；对关键部件进行了应力分析和强度校核；根据设计选型确定了机器人的基本结构参数，并利用Solidworks和Auto CAD对机器人的本体结构进行了设计；根据伺服电机的型号和适应性，首先选择合适的伺服驱动器。根据所选用的单片机等元件，对控制系统进行了设计和分析，并绘制了控制系统原理图。

根据选用的STM32系列单片机和配套的伺服电机驱动器，设计了六自由度焊接机器人的控制系统。根据实际情况，本设计充分论证了机器人可行的控制方案，并绘制了控制系统原理图。

关键词：六自由度；喷砂机械手；传动设计；强度校核；控制系统设计

目录

摘 要 1

Abstract 2

目录 3

1 绪论 4

1.1  研究的背景 4

1.2  国内外研究现状 4

1.2.1国内研究现状 4

1.2.2 国外研究现状 5

1.3研究的主要内容及方法 7

1.3.1主要研究内容和章节安排 7

1.3.2 研究方法 7

1.4 研究意义 8

2 喷砂机器人的结构方案与分析 9

2.1  喷砂机器人的结构方案与分析 9

2.2 喷砂机器人主要本体结构的设计 10

3驱动系统的选型及计算 15

3.1 手部旋转关节电机与减速器的选型 15

3.2腕部俯仰关节电机与减速器的选型 19

3.3腕部旋转关节电机与减速器的选型 21

3.4小臂俯仰关节电机与减速器的选型 24

3.5大臂旋转关节电机与减速器的选型 26

3.6腰部旋转关节电机与减速器的选型 28

3.7选型小结 30

4传动系统的设计与计算 32

4.1.1电机减速器输出轴键的校核 32

4.1.2腕部与末端执行器连接处螺钉连接校核 33

4.2腕部俯仰传动系统的设计与计算 35

4.2.1 减速器与带轮连接处键的校核 35

4.2.2 同步带传动的校核 36

4.2.3伺服电机输出轴部分键的校核 39

4.2.4喷嘴部位俯仰部分轴承的校核 40

4.3小臂俯仰传动系统的设计与计算 42

4.3.1小臂俯仰电机轴与谐波减速器连接部分键的校核 42

4.3.2小臂俯仰部分大臂与 RV 减速器连接螺钉的校核 42

4.3.3小臂俯仰电机轴与谐波减速器连接部分键的校核 43

4.3.4小臂俯仰部分大臂与 RV 减速器连接螺钉的校核 43

4.4大臂俯仰传动系统设计与校核 46

4.4.1大臂摆动电机轴与 RV 减速器连接部分键的校核 46

5控制系统的设计与计算 49

5.1控制系统实现的功能 49

5.2硬件选型 49

5.2.1 伺服电机驱动器 49

6 总结与展望 52

致谢 53

参考文献 54

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