四自由度圆柱坐标机器人机械手臂设计

在现代制造业中，工业机器人已成为不可或缺的核心自动化装备。工业机器人适应工作环境能力强，可担任各种类型各种强度的生产工作，精度高、速度快、易于控制，可显着提高生产的工业自动化水平。国内工业机器人起步晚，市场占有率低，许多核心技术还没有掌握，可靠性低，应用范围小，零部件互换性低。
现设计一种四自由度的圆柱坐标型机器人，能实现工件的上下搬运。该四自由度机器人由两个旋转自由度机构和两个平移自由度机构组成，根据机器人运动参数，选择足够功率的伺服电机，然后，估算驱使机构各自由度运动需要的力及扭矩，选择传动比合适且大小合适的减速器。通过伺服电机减速器驱动机构的运动，实现机器人腰部旋转，手臂的竖直升降，手臂的水平移动和末端操纵器的旋转。在机器人辅助系统的设计部分，还考虑了伺服电机导线坦克链的排布，机构零点位置的触发开关及其导线排布的设计。

目录

摘要ⅰ
Abstract ⅱ
第一章引言1
1.1工业机器人1
1.1.1工业机器人的概念及特点1
1.1.2工业机器人的组成1
1.1.3国内外发展状况2
1.2研究内容2
1.2.1研究方法2
1.2.2研究成果2
1.3研究意义2
第二章机构结构设计4
2.1设计分析及方案拟定4
2.1.1设计要求4
2.1.2设计流程5
2.1.3方案拟定5
2.2主要结构件设计6
2.2.1旋转平台结构6
2.2.2滚珠丝杠结构7
2.2.3中间连接器9
2.2.4外壳设计11
2.3受载变形校核11
第三章传动机构设计13
3.1腰部转动13
3.1.1减速器选择13
3.1.2伺服电机选择14
3.1.3传动法兰盘设计15
3.2竖直平移16
3.2.1滚珠丝杠及螺母选择16
3.2.2伺服电机选择18
3.2.3联轴器选择19
3.3水平平移20
3.3.1滚珠螺母丝杠选择21
3.3.2伺服电机选择21
3.3.3联轴器选择22
3.4手臂末端操纵器旋转23
3.4.1伺服电机选择23
3.4.2减速器选择24
第四章辅助机构设计25
4.1坦克链线路设计25
4.2机构零点设计26
第五章总结与展望28
5.1总结28
5.2展望28
参考文献30
致谢31
附录32