机器人机械结构设计[完整全套].rar
机器人机械结构设计[完整全套],机器人机械结构设计 包括开题报告，任务书，外文翻译，装配图，答辩ppt摘要 本课题以研究关节型机器人机械结构为主体目标，同时对关节型机器人的控制系统做硬件电路设计。 具体工作如下：根据题目对所设计的机器人的要求，确定了要设计的机器人的类型；确定机器人的自由度；拟定机器人手部的负载；从总体上确定机器人机械部分的设...
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内容介绍
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机器人机械结构设计
包括开题报告，任务书，外文翻译，装配图，答辩ppt
摘要
本课题以研究关节型机器人机械结构为主体目标，同时对关节型机器人的控制系统做硬件电路设计。
具体工作如下：根据题目对所设计的机器人的要求，确定了要设计的机器人的类型；确定机器人的自由度；拟定机器人手部的负载；从总体上确定机器人机械部分的设计方案；拟定关节型机器人控制系统总体方案；根据机器人的工作要求和结构特点，进行了机器人的总体设计，确定了机器人的外形尺寸和工作空间，拟定了机器人各关节的总体传动方案，对机器人腰关节结构进行了详细设计，合理布置了电机和齿轮，确定了各级传动参数，进行了齿轮、轴和轴承的设计计算和校核。利用齐次变换矩阵法建立了六自由度关节机器人的正运动学模型，求出机器人末端相对于各自参考坐标系的齐次坐标值，建立了在直角坐标空间内机器人末端执行器的位置和姿态与关节变量值的对应关系。对所设计的机器人进行理论计算；对其初步进行了运动学分析和动力学分析；确定机器人的驱动方式；对机器人机械系统的各组成部分进行具体的设计；确定各主要零部件的尺寸；确定各个部分的具体结构；利用Pro/E软件建立整个机器人结构的简单模型。
关键词：机器人；关节；结构设计；控制系统
Robot Mechanical Structure Design
Abstract
This topic takes studying the joint type robot’s machine structure as the corpus target， in the meantime， designs the hardware electric circuit of the joint type robot’s the control system.
Concrete work as follows: According to the request of the robot； made sure the type of the robot designed； made sure the freedom degree of the robot； draft the load of the robot hand； draft a total project of the joint type robot’s control system；According to the robot's work requirements and structural features, the overall design of the robot carried out to determine the size and shape of the robot work space, each joint of the robot developed overall transmission scheme, waist joint structure of the robot carried out a detailed design, reasonable layout of the motor and gear, determine levels of drive parameters, gear, shaft and bearing design calculations and checking. Using the homogeneous transformation matrix method to establish a six degree of freedom joint robot forward kinematics model, find the end of the robot reference coordinate system relative to the respective homogeneous coordinates, established in Cartesian space robot end-effector position and attitude and joint correspondence between the value of the variable.
Carry on a theories calculation to the robot designed； carry on the kinetics analysis and dynamics analysis； be certain the way of robot’s driving； carry on a concrete designing to the robot’s machine system； Make sure the main size of each part； make sure the concrete structure of each part； make use of the Pro/E software to build up the simple model of the whole robot’s structure.
Key words : robot；joint；he structure design；controls system
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 5
1.1 国内外机器人研究状况 5
1.2 本课题研究意义 6
1.3 本课题研究内容 6
第2章 关节型机器人总体方案设计 7
2.1 关节型机器人机械本体结构 7
2.1.1 关节型机器人本体结构的特点 7
2.1.2 关节型机器人基本参数 8
2.1.3 机器人总体方案设计 8
2.2 关节型机器人控制系统的总体设计 9
2.2.1 机器人传感系统设计 9
2.2.2 机器人的驱动与运动控制系统 10
2.2.3 多关节机器人控制系统结构总体设计 11
2.3 本章小结 11
第3章 机器人运动学分析与动力学分析 12
3.1 机器人运动学分析 12
3.1.1 机器人运动学分析的几何基础 12
3.1.2 用D-H方法建立机器人运动方程 13
3.2 机器人动力学分析 17
3.3 本章小结 18
第4章 关节型机器人机械部分的具体设计 19
4.1 机器人机座与立柱设计 19
4.1.1 机器人机座与立柱结构 19
4.1.2 关节1零部件设计与选择 20
4.1.3 计算各轴转速、转矩和输入功率 20
4.1.4 确定三根轴的具体尺寸 21
4.2 确定齿轮的参数 26
4.2.1 选择材料 26
4.2.2 压力角的选择 26
4.2.3 齿数和模数的选择 26
4.2.4 齿宽系数 26
4.2.5 确定齿轮传动的精度 27
4.2.6 齿轮的校核 27
4.2.7 机器人机座的具体设计 31
4.3 机器人大臂结构 31
4.3.1 机器人大臂 31
4.3.2 关节2零部件设计与选择 32
4.3.3 关节3零部件设计与选择 33
4.3.4 机器人大臂具体设计 34
4.4 机器人臂结构 35
4.5 手臂的自重平衡设计 35
4.6 运用Pro/ENGINEER建立模型 35
4.7 本章小结 36
结论 37
参考文献 38
致谢 39
附录 40
机器人的背景和意义 49
包括开题报告，任务书，外文翻译，装配图，答辩ppt
摘要
本课题以研究关节型机器人机械结构为主体目标，同时对关节型机器人的控制系统做硬件电路设计。
具体工作如下：根据题目对所设计的机器人的要求，确定了要设计的机器人的类型；确定机器人的自由度；拟定机器人手部的负载；从总体上确定机器人机械部分的设计方案；拟定关节型机器人控制系统总体方案；根据机器人的工作要求和结构特点，进行了机器人的总体设计，确定了机器人的外形尺寸和工作空间，拟定了机器人各关节的总体传动方案，对机器人腰关节结构进行了详细设计，合理布置了电机和齿轮，确定了各级传动参数，进行了齿轮、轴和轴承的设计计算和校核。利用齐次变换矩阵法建立了六自由度关节机器人的正运动学模型，求出机器人末端相对于各自参考坐标系的齐次坐标值，建立了在直角坐标空间内机器人末端执行器的位置和姿态与关节变量值的对应关系。对所设计的机器人进行理论计算；对其初步进行了运动学分析和动力学分析；确定机器人的驱动方式；对机器人机械系统的各组成部分进行具体的设计；确定各主要零部件的尺寸；确定各个部分的具体结构；利用Pro/E软件建立整个机器人结构的简单模型。
关键词：机器人；关节；结构设计；控制系统
Robot Mechanical Structure Design
Abstract
This topic takes studying the joint type robot’s machine structure as the corpus target， in the meantime， designs the hardware electric circuit of the joint type robot’s the control system.
Concrete work as follows: According to the request of the robot； made sure the type of the robot designed； made sure the freedom degree of the robot； draft the load of the robot hand； draft a total project of the joint type robot’s control system；According to the robot's work requirements and structural features, the overall design of the robot carried out to determine the size and shape of the robot work space, each joint of the robot developed overall transmission scheme, waist joint structure of the robot carried out a detailed design, reasonable layout of the motor and gear, determine levels of drive parameters, gear, shaft and bearing design calculations and checking. Using the homogeneous transformation matrix method to establish a six degree of freedom joint robot forward kinematics model, find the end of the robot reference coordinate system relative to the respective homogeneous coordinates, established in Cartesian space robot end-effector position and attitude and joint correspondence between the value of the variable.
Carry on a theories calculation to the robot designed； carry on the kinetics analysis and dynamics analysis； be certain the way of robot’s driving； carry on a concrete designing to the robot’s machine system； Make sure the main size of each part； make sure the concrete structure of each part； make use of the Pro/E software to build up the simple model of the whole robot’s structure.
Key words : robot；joint；he structure design；controls system
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 5
1.1 国内外机器人研究状况 5
1.2 本课题研究意义 6
1.3 本课题研究内容 6
第2章 关节型机器人总体方案设计 7
2.1 关节型机器人机械本体结构 7
2.1.1 关节型机器人本体结构的特点 7
2.1.2 关节型机器人基本参数 8
2.1.3 机器人总体方案设计 8
2.2 关节型机器人控制系统的总体设计 9
2.2.1 机器人传感系统设计 9
2.2.2 机器人的驱动与运动控制系统 10
2.2.3 多关节机器人控制系统结构总体设计 11
2.3 本章小结 11
第3章 机器人运动学分析与动力学分析 12
3.1 机器人运动学分析 12
3.1.1 机器人运动学分析的几何基础 12
3.1.2 用D-H方法建立机器人运动方程 13
3.2 机器人动力学分析 17
3.3 本章小结 18
第4章 关节型机器人机械部分的具体设计 19
4.1 机器人机座与立柱设计 19
4.1.1 机器人机座与立柱结构 19
4.1.2 关节1零部件设计与选择 20
4.1.3 计算各轴转速、转矩和输入功率 20
4.1.4 确定三根轴的具体尺寸 21
4.2 确定齿轮的参数 26
4.2.1 选择材料 26
4.2.2 压力角的选择 26
4.2.3 齿数和模数的选择 26
4.2.4 齿宽系数 26
4.2.5 确定齿轮传动的精度 27
4.2.6 齿轮的校核 27
4.2.7 机器人机座的具体设计 31
4.3 机器人大臂结构 31
4.3.1 机器人大臂 31
4.3.2 关节2零部件设计与选择 32
4.3.3 关节3零部件设计与选择 33
4.3.4 机器人大臂具体设计 34
4.4 机器人臂结构 35
4.5 手臂的自重平衡设计 35
4.6 运用Pro/ENGINEER建立模型 35
4.7 本章小结 36
结论 37
参考文献 38
致谢 39
附录 40
机器人的背景和意义 49
