文档介绍：沈鲁通3140112032设计目标:设计一个能智能搬运物料的机器人,提高食品饮料搬运过程自动化水平,减少第一线工作人员劳动强度,用先进的方法和技术设备武装食品饮料产业,提高食品饮料产业的技术、生产和管理素质,实现用机器换人的目的。1机器人的组成机器人通常由执行机构、驱动一传动装置和控制系统三部分组成(如图1-1所示)。这些部分之间的相互作用可用1-2所示的方框图表示图1-1机器人的组成图1-(也称操作机)是机器人赖以完成工作任务的实体,通常由杆件和关节组成。从功能的角度,执行机构可分为:手部、腕部、臂部、腰部和基座等,如图1-3所示。图1-3执行机构(1)手部手部又称末端执行器,是工业机器人直接进行工作的部分,可以是各种夹持器。有时人们也常把渚如电焊枪、油漆喷头等划作机器人的手部。(2)腕部腕部与手部相连,通常有3个自由度,多为轮系结构,主要功用是带动手部完成预定姿态,是操作机中结构最为复杂的部分。(3)臂部臂部用以连接腰部和腕部,通常由两个臂杆(小臂和大臂)组成,用以带动腕部作平面运动。(4)腰部腰部是连接臂和基座的部件,通常是回转部件,腰部的回转运动再加上臂部的平面运动,就能使腕部作空间运动。腰部是执行机构的关键部件,它的制造误差、运动精度和平稳性,对机器人的定位精度有决定性的影响。(5)基座基座是整个机器人的支持部分,有固定式和移动式两种。,它们通常与执行机构连成一体。传动机构常用的有谐波减速器、滚珠丝杠、链、带以及各种齿轮轮系。驱动器通常有电机(直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机)、液动或气动装置,目前使用最多的是交流伺服电机。。前者发出指令协调各关节驱动器之间的运动,同时还要完成编程、示教/再现以及和其他环境状况(传感器信息)、工艺要求、外部相关设备(如电焊机)之间的信息传递和协调工作。后者控制各关节驱动器,使各杆按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。(长a=800mm,宽b=400mm,高c=30mm,重G=20kg)(假定)完成(水平运动X=,垂直运动Y=,旋转运动R=90︒)的动作,如示意图2-1所示。图2-;液压传动特点:液压传动传递运动的动力大,运动平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向;在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。但液压传动中的泄漏和液体的可压缩性,使这种传动无法保证严格的传动比;由于液体粘性大,在流动过程中有较大的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等),因此,传动效率相对低,不适合做远距离传动和控制。气压传动特点:以空气为工作介质,来源方便,工作压力较低,用后可直接排入大气而无污染,处理方便,洁净环境;与液压传动相比,气压传动反应快、动作迅速、维护简单、工作介质清洁、管路不易堵塞,不存在工作介质变质、补充和更换等问题;而且成本低,能实现过载保护。但因空气的可压缩性较大,使系统的动作和工作速度稳定性受负载变化的影响大,运动平稳性较差,不易实现准确的速度控制和很高的定位精度;而且气动装置的体积与液压传动相比较大,产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低(~),不易获得较大的输出力或转矩。齿轮齿条啮合传动特点:齿轮齿条传动将旋转运动转变为直线运动,它传递的功率大,速度范围广,效率高,工作可靠,寿命长,机构紧凑,能保证恒定的传动比。但是,这样的运动也可以反向驱动,也就是齿条作直线运动来带动齿轮旋转,适合大距离的传递,如机床导轨底下带动托板箱移动的就是齿轮齿条传动,齿轮齿条机构需要外加锁紧装置,因为之论之痛机构不能自锁,并且齿轮齿条不适用于两轴中心距过大的传动及振动冲击较大的场合。丝杠螺母传动特点:用于距离较短的高精度定位;电机和滚珠丝杠只用联轴器连接,没有间隙。(1)摆动气(液)缸特点:摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。用于物体的转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。(2)齿轮传动特点:功率和速度范围大,通用性强,工作可靠,效率高,对中心距误差的敏感性小,易于制造和精确加工,可进行变为切削和修行。(3)蜗杆传动特点:蜗杆传动能实现传动比大,传动平稳,但效率较低,适用于中小功率或间歇运转的场合;当它与齿轮传动同时应用时,若蜗杆传动布置在高速级,使其传递较小的