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1、無六軸機器人系統(tǒng)設(shè)計第一章 六軸機器人總體方案的設(shè)計.61.1 六軸機器人的設(shè)計內(nèi)容及要求.61.2 六軸機器人的總體設(shè)計.61.3 機器人腰部關(guān)節(jié)的設(shè)計.81.4 機器人肘部的設(shè)計.81.5 機器人大小臂設(shè)計.91.6 機器人腕部的設(shè)計.101.7 工業(yè)機器人驅(qū)動方式選擇.111.4 諧波減速器介紹.131.4.1 諧波齒輪減速器簡介.131.4.2 諧波減速器基本結(jié)構(gòu).131.4.3 諧波減速器工作原理.141.4.4 諧波減速器的主要特性.151.4.5 諧波減速器的減速比.161.5 RV 減速器介紹 .161.5.1 RV 減速器簡介 .161.4.2 RV 減速器基本結(jié)構(gòu) .171

2、.4.3 RV 減速器傳動原理 .171.4.3 RV 減速器的主要性能特征 .181.4.4 RV 減速器的旋轉(zhuǎn)方向和減速比 .19第二章 機器人傳動系統(tǒng)設(shè)計.222.1 機器人簡單模型與靜力學(xué)分析.222.2 伺服電機和減速器選型計算.242.3 直齒輪的選擇與校核.292.4 錐齒輪的選擇與校核.342.5 傳動系統(tǒng)中其余齒輪設(shè)計校核.382.5 軸六的設(shè)計.392.6 軸承的校核.43第三章 諧波減速器的設(shè)計.453.1 諧波齒輪減速器簡要介紹和設(shè)計要求.453.2 總體方案設(shè)計.453.3 柔輪和剛輪材料的選擇.463.3.1 柔輪材料選用.463.3.2 剛輪材料選用.463.3.

3、2 凸輪材料選用.463.4 鋼輪、柔輪、波發(fā)生器的設(shè)計計算與校核.463.4.1 各零件的幾何尺寸計算.463.4.2 柔輪校核.48第四章RV 減速器的設(shè)計 .504.1 RV 減速器的簡要介紹和設(shè)計要求 . 504.1.1 減速器概要.504.1.2 設(shè)計要求.50無4.2 行星齒輪與太陽輪的設(shè)計.514.2.1.零件材料和熱處理的選擇：.514.2.2.齒輪齒數(shù)的確定.514.2.3 齒輪模數(shù)的確定.514.2.4 校核齒輪.524.2.5 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算.534.3 減速器主體部分的設(shè)計計算.544.3.1 設(shè)計要求.544.3.2 材料選擇和熱處理.544.3.3 設(shè)計計算

4、.544.3.4 軸承的選擇與校核.56第五章 控制系統(tǒng)設(shè)計.575.1 固高控制器簡介.575.2 軟件開發(fā)平臺.575.3 硬件開發(fā)平臺.585.4 電機控制系統(tǒng)的基本組成.595.5 GUC-800 系列運動控制器模式應(yīng)用.59無第二章 六軸機器人總體方案的設(shè)計2.1六軸機器人的設(shè)計內(nèi)容及要求六軸機器人在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，機器人的運動機構(gòu)和運動控制系統(tǒng)是其核心部分。本文也將這兩者作為工作的重心。主要設(shè)計內(nèi)容：（1）六軸機器人三維模型的建立。（2）電機和減速器的選型計算。（3）機械傳動方案設(shè)計，設(shè)計計算并校核齒輪、軸、軸承等（4）減速器的設(shè)計（5）控制系統(tǒng)的簡單設(shè)計2.2六軸機器人的總

5、體設(shè)計（1） 機器人的機械部分設(shè)計主要包括傳動系統(tǒng)設(shè)計、電機選型和減速器的選型設(shè)計。機構(gòu)本體主要包括腰部、大臂、肘關(guān)節(jié)、小臂和腕部。本文在設(shè)計過程中，參考了埃夫特公司的 ER50-C20 系列機器人。機器人機械系統(tǒng)圖如圖 2.1 所示無（2）機器人的工作空間如圖 2.2 所示2.3機器人腰部關(guān)節(jié)的設(shè)計機器人腰部主要包括底座、基座兩個結(jié)構(gòu)件和減速部件，底座一般用地腳螺栓固定在地面上或用螺栓固定在其他的工作平臺上，底座的尺寸要盡量大一點，使其能夠承受較大的傾覆力矩，底座結(jié)構(gòu)上為中空的圓臺，利于各種電纜等從中經(jīng)過；基座為支撐連接大臂的結(jié)構(gòu)件，也承擔著上方的所有重量，故其強度要考慮進去；減速部件為電機

6、加減速器，將電機的高速低扭轉(zhuǎn)為低速高扭。本文設(shè)計的腰部如圖 2.3 所示無2.4機器人肘部的設(shè)計機器人肘部主要是電機 4、5、6 的輸出與軸 4、5、6 的第一段傳動的齒輪箱和其中的各傳動部件，其設(shè)計要求與普通的減速器類似。本文設(shè)計的肘部關(guān)節(jié)如圖 2.4 所示。2.5機器人大小臂設(shè)計機器人大臂設(shè)計應(yīng)滿足強度條件， 原則上應(yīng)對其進行靜力學(xué)和動力學(xué)特性分析， 本文由于時間緣故， 未做有限元分析， 大小臂的設(shè)計是參考市場上已有產(chǎn)品進行設(shè)計， 大臂設(shè)計中，無也應(yīng)留有布線的空間；因小臂同時也是軸 4，故小臂的設(shè)計應(yīng)為中空軸，軸 5 和軸六從其中穿過；大小臂上還應(yīng)設(shè)計用于吊裝的部分，本文設(shè)計的是打有螺紋孔的凸出塊，吊裝時用吊裝用螺釘和吊索實現(xiàn)。本文設(shè)計大臂和小臂如圖 2.5 和 2. 6 所示。無