河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（學(xué)生填表）學(xué)院：機(jī)械電子工程學(xué)院2014年3月28B1.設(shè)計（或研究）的依據(jù)與意義課題名稱70kg工業(yè)機(jī)器人手臂、手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名賀強(qiáng)專業(yè)班級機(jī)電102課題類型設(shè)計類指導(dǎo)教師李華職稱副教授課題來源生產(chǎn)實(shí)際在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動化的有效方法；程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動化機(jī)械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要方法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。機(jī)器人的出現(xiàn)并得到應(yīng)用，為這些作業(yè)的機(jī)械化奠定了良好的基礎(chǔ)。工業(yè)機(jī)器人：多數(shù)是指程序可編的獨(dú)立的自動抓取、搬運(yùn)工件、操作工具的裝置。機(jī)器人是一種具有人體上肢的局部功能，工作程序固定的自動化裝置。機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、本錢低廉、維修容易的優(yōu)勢，但功能較少，適應(yīng)性較差。目前我國常把具有上述特點(diǎn)的機(jī)器人稱為專用機(jī)器人，而把工業(yè)機(jī)器人稱為通用機(jī)器人。而少自由度工業(yè)機(jī)械人手部是用來抓持工件或工具的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動、擺動、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2?3個自由度。隨著社會生產(chǎn)力的快速開展和使普通工作人員從重復(fù)的體力勞動中解放出來，工業(yè)生產(chǎn)過程中對具有大負(fù)載能力的工業(yè)機(jī)器人需求將持續(xù)增加，尤其是只需改變末端夾持裝置就能實(shí)現(xiàn)所需功能的大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人將備受關(guān)注。.國內(nèi)外同類設(shè)計（或同類研究）的概況綜述機(jī)器人工程是近二十多年來迅速開展起來的綜合學(xué)科。它集中了機(jī)械工程、電子工程、計算機(jī)工程、自動控制工程以及人工智能等多種學(xué)科的最新研究成果,是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)開展最活躍的領(lǐng)域之一，也是我國科技界跟蹤國際高科技開展的重要方面。工業(yè)機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用水平，是一個國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征，正受到許多國家的廣泛重視。目前，工業(yè)機(jī)器人的定義，世界各國尚未統(tǒng)一，分類也不盡相同。最近聯(lián)合國國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會給工業(yè)機(jī)器人下的定義：工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多功能操作裝置，可以通過改變動作程序，來完成各種工作，主要用于搬運(yùn)材料，傳遞工件。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）2009年5月發(fā)布的“2009世界機(jī)器人調(diào)查”顯示,2008年世界新安裝工業(yè)機(jī)器人176500臺，比2007年的165328臺增長6.8虬從2006年之后，2007、2008年世界新安裝工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)連續(xù)二年增長。目前世界上使用的搬運(yùn)機(jī)器人逾10萬臺，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動化生產(chǎn)線、自動裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動搬運(yùn)。局部興旺國家已制定出人工搬運(yùn)的最大限度，超過限度的必須由搬運(yùn)機(jī)器人來完成。.課題設(shè)計（或研究）的內(nèi)容（1）概述：位置精度、剛度、負(fù)載能力、臂展距離（2）手臂、手腕部件傳動方案的選擇：傳動方式的選擇、傳動件位置的合理布置、各軸軸承的選擇。（3）手臂、手腕軸承：常用滾動軸承類型、軸承的合理布置、滾動軸承的應(yīng)用設(shè)計。（4）機(jī)器人手臂、手腕的結(jié)構(gòu)設(shè)計：常見結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)、選擇。（5）主要參數(shù)確實(shí)定：軸徑估算、內(nèi)孔徑確定、懸伸量、跨距確實(shí)定。（6）各軸剛度驗(yàn)算、撓度、扭轉(zhuǎn)剛度計算。（7）各軸的材料及熱處理。（8）各軸電機(jī)功率計算.設(shè)計（或研究）方法本次設(shè)計是根據(jù)對工業(yè)六自由度機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)的分析和探討，進(jìn)行70kg工業(yè)機(jī)器人手臂、手腕的結(jié)構(gòu)設(shè)計。關(guān)鍵在于三軸（手臂、手腕）的傳動系統(tǒng)的設(shè)計以及整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，防止運(yùn)動的干涉，并在AUTODESKInventorProfessional2012軟件平臺上建立各零部件與裝配圖。.實(shí)施計劃5-6周深入現(xiàn)場，了解機(jī)器人手臂、手腕的結(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)計軟件;7-8周查找相