工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)一(yi)種(zhong)生(sheng)產(chan)裝(zhuang)備(bei)，其(qi)基(ji)本(ben)功(gong)能(neng)是(shi)提(ti)供(gong)作(zuo)業(ye)所(suo)須(xu)的(de)運(yun)動(dong)和(he)動(dong)力(li)。其(qi)基(ji)本(ben)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)操(cao)作(zuo)機(ji)上(shang)各(ge)運(yun)動(dong)構(gou)件(jian)的(de)運(yun)動(dong)，自(zi)動(dong)地(di)實(shi)現(xian)手(shou)部(bu)作(zuo)業(ye)的(de)動(dong)作(zuo)功(gong)能(neng)及(ji)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)。因(yin)此(ci)在(zai)基(ji)本(ben)功(gong)能(neng)及(ji)基(ji)本(ben)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)上(shang)，工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)與(yu)機(ji)床(chuang)有(you)相(xiang)同(tong)之(zhi)處(chu)：二er者zhe的de末mo端duan執zhi行xing器qi都dou有you位wei置zhi變bian化hua要yao求qiu，而er且qie都dou是shi通tong過guo坐zuo標biao運yun動dong來lai實shi現xian末mo端duan執zhi行xing器qi的de位wei置zhi變bian化hua要yao求qiu。當dang然ran機ji器qi人ren也ye有you其qi獨du特te的de要yao求qiu，是shi按an關guan節jie形xing式shi運yun動dong為wei主zhu，同tong時shi機ji器qi人ren的de靈ling活huo性xing要yao求qiu很hen高gao，其qi剛gang度du、精度要求相對較低。

 

 

2.1 工業機器人構造

 

從功能角度分析可將機器人分解成四個部分：操作機
、末端執行器、傳感係統、控製器。

 

操作機：是由機座、手臂和手腕
、傳動機構、驅動係統等組成。其功能是使手腕具有某種工作空間
，並調整手腕使末端執行器實現作業任務要求的動作。 

 

末端執行器：也叫工業機器人的手部，它是安裝在工業機器人手腕上直接抓握工件或執行作業的部件。 

 

感器係統：是shi指zhi要yao機ji器qi人ren與yu人ren一yi樣yang有you效xiao的de完wan成cheng工gong作zuo。必bi須xu對dui外wai界jie狀zhuang況kuang進jin行xing判pan斷duan的de感gan覺jiao功gong能neng。與yu機ji器qi人ren控kong製zhi最zui緊jin密mi相xiang關guan的de是shi觸chu覺jiao。視shi覺jiao適shi合he於yu檢jian測ce對dui象xiang是shi否fou存cun在zai，檢jian測ce其qi大da概gai的de位wei置zhi、姿勢等狀態。相比之下
，觸覺協助視覺
，能夠檢測出對象更細微的狀態。 

 

控製器：機器人控製係統是機器人的大腦


，是決定機器人功能和性能的主要因素。主要是控製工業機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界麵、在線操作提示和使用方便等特點。

 

在機器人中采用的控製係統有：點位的和輪廓的；同步的和異步的
；數字的和模擬的。可根據機器人的技術與經濟要求及工藝任務的特點來選擇控製係統的具體方案。

 

2.2 主要結構尺寸

 

根據A II—V6L型工業機器人的主要參數進行設計。主要結構尺寸如圖I所示。機器人的工作範圍見圖2。

 

 

 

3.1 手腕結構的確定

 

手腕是聯接手臂和末端執行器的部件，其功能是在手臂和機座實現了末端執行器在作業空間的三個位置坐標(自由度)的基礎上，再由手腕來實現末端執行器在作業空間的三個姿態(方位)坐標

，即實現三個旋轉自由度。通過機械接口
，聯接並支承末端執行器。根據機器人的作業要求來決定其應具有的自由度數目。

 

 

3.2 基本參數的確定

 

確定了空間結構和手腕結構後，可確定手腕回轉

、手腕擺動及手腕旋轉三個姿態的自由度。其參數見表l (參數來於SSA2000工業機器人)。

 

 

3.3 手腕電機的選擇

 

 

（1）R軸電機的選擇。選擇型號為SGMAH-0IA，額定功率為IOOW，額定轉矩為0．318N·m。額定轉速為3000rlmin，重量為0.7kg的交流伺服電動機。 

（2）B軸和T軸電機的選擇。根據設計要求取相同型號的電機
，選擇型號為SGMAH-01A交流伺服電動機。

 

3.4 傳動比的確定

 

 

3.5 諧波減速器的選擇

 

諧波齒輪減速器是一種新型的機械傳動變速機構。 與普通齒輪傳動相比
，具有體積小，重量輕
，結構簡單。它與傳動比相當的普通減速器比較
，其零件減少50％。 體積和重量均減少l，3左右或更多。傳動比範圍大(單級傳動比為40～350
，多級傳動比可達1600～100000)，傳動效率高(單級傳動效率饑≥85％)

，傳動精度高。承載能力強等特點。 根據所選擇的電機，選擇型號為SGMAH—OIA
，額定功率為loo W，額定轉矩為0．318 N·m，額定轉速為 3000 drain的交流伺服電動機。同時選擇XBl諧波減速機
，機型為25，減速比為40，輸出力矩為1．0N·m
，輸入轉速為3000 r／min。為了訂貨和維修方便

，三軸均采用同一種減速器。

 

3.6 殼體的設計

 

機座部分采用鑄鋁材料，方形結構，臂厚5～12mm。機身部分采用鑄鋁材料，圓筒形結構
，臂厚-8mm。大臂外殼采用鑄鋁材料，厚度均為6-Smm。xiaobixiangtihexiaobiwaikecaiyongzhulvcailiao，jiegouweifangxing，cemianweizhujianqitasanmianweizhulvbancai。shouwanwaikeheshouwanxiangticaiyongzhulvcailiao
，jiegouweifangxing，liangcemian
、背麵、底麵為鑄件，端麵和正麵為鑄鋁板材。臂厚5-8ram。其它部分具體尺寸由結構決定，見圖3。

 

 

 

球qiu軸zhou承cheng是shi機ji器qi人ren和he機ji械xie手shou機ji構gou中zhong最zui常chang用yong的de軸zhou承cheng。它ta能neng承cheng受shou徑jing向xiang和he軸zhou向xiang載zai荷he
，摩mo擦ca較jiao小xiao。其qi機ji器qi人ren專zhuan用yong軸zhou承cheng四si點dian接jie觸chu式shi設she計ji以yi及ji高gao精jing度du加jia工gong。這zhe種zhong軸zhou承cheng比bi同tong等deng軸zhou徑jing的de常chang規gui中zhong係xi列lie四si點dian接jie觸chu軸zhou承cheng輕qing25倍。它的內圈(或外圈)由兩個半圈精確拚配而成，而其整體外圍(或內圈) 的溝曲率半徑較小
，使鋼球與內、外圈在四個“點”上shang接jie觸chu。既ji加jia大da了le徑jing向xiang負fu荷he能neng力li
，又you能neng以yi緊jin湊cou的de尺chi寸cun承cheng受shou很hen的de兩liang個ge方fang向xiang的de軸zhou向xiang負fu荷he，並bing且qie有you很hen好hao的de兩liang個ge方fang向xiang的de軸zhou向xiang限xian位wei能neng力li，因yin為wei它ta的de軸zhou向xiang遊you隙xi相xiang對dui較jiao小xiao。而er其qi接jie觸chu角jiao (一般取為35)又較大。工業機器人專用薄壁四點接觸球軸承通常有帶密封圈和不帶密封圈的結構形式(見圖4)。其主要由內圈、外 圍
、保持架、鋼球或非接觸式密封圈組成。內、外圈均為整體結構。鋼球與內、外因溝道呈四點接觸．保持架為冠形插入式結構。

 

 

各(ge)種(zhong)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)以(yi)單(dan)機(ji)形(xing)式(shi)使(shi)用(yong)
，也(ye)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)構(gou)成(cheng)部(bu)分(fen)使(shi)用(yong)。隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)需(xu)求(qiu)發(fa)展(zhan)的(de)變(bian)化(hua)

，工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)多(duo)品(pin)種(zhong)小(xiao)批(pi)量(liang)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)，對(dui)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)的(de)柔(rou)性(xing)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)靈(ling)活(huo)性(xing)好(hao)
，因(yin)此(ci)在(zai)柔(rou)性(xing)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)內(nei)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。