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全气动多自由度关节型机器人的结构设计.doc

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全气动多自由度关节型机器人的结构设计.doc

错误未找到引用源。南京理工大学毕业设计说明书论文作者学号学院系机械工程学院专业机械工程及自动化题目全气动多自由度关节型机器人的结构优化研究指导者姓名专业技术职务评阅者姓名专业技术职务2007年6月毕业设计说明书(论文)中文摘要由于气动机器人具有运动速度快、成本低、绿色环保等特点,被广泛应用于各工业生产领域中。相比于直角坐标型机器人而言,关节型机器人具有操作灵活、适用范围广、占地面积小等优点。SMC南京技术中心在前期的研究中,开发了一种全气动多自由度关节型机器人,制作了样机并进行了试验研究。前期的研究发现,该关节型机器人的腰部回转关节存在较大的定位误差,很大程度地影响了该机器人的工作精度和可靠性。为了解决这一问题,论文在分析了原有结构方案的基础上对全气动多自由度关节型机器人的腰部回转关节进行结构优化设计和试验研究,具体完成的工作如下1分析了腰部回转关节原有结构的齿轮齿条传动的缺点以及引起定位振动的原因,在综合分析了各种传动方式优缺点的基础上,研究了腰部回转关节的总体优化方案。2对同步带传动进行了结构设计,并制作了改进结构的实物装置,对装置进行了装配和调试。3对改进的同步带传动装置进行了试验研究,结果表明优化后的腰部关节能够有效地减小在定位时的振动,提高了气动机器人的腰部关节的定位精度。关键词气动机器人同步带结构优化机械设计本科毕业设计说明书(论文)毕业设计说明书(论文)外文摘要TITLERESEARCHONSTRUCTURALOPTIMIZATIONOFTHEMULTIDOFARTICULATEDPNEUMATICROBOTABSTRACTTHEPNEUMATICROBOTHASLOTSOFSIGNIFICANTADVANTAGES,SUCHASHIGHSPEED,LOWCOSTANDNOPOLLUTIONITHASBEENWIDELYUSEDININDUSTRIALMANUFACTURENOWCOMPAREDWITHCARTESIANCOORDINATEPNEUMATICROBOT,ARTICULATEDPNEUMATICROBOTHASSMALLERDIMENSION,BUTLARGERWORKSPACE,ANDCANMEETTHENEEDOFVARIESTASKSSMCNANJINGPNEUMATICTECHNOLOGYCENTERHADDEVELOPEDAPNEUMATICMULTIDOFARTICULATEDROBOTAPROTOTYPEHADBEENMANUFACTUREDANDSOMEEXPERIMENTALRESEARCHHADBEENDONEITHADBEENFOUNDEDTHATTHEPOSITIONINGERRORATTHEJOINTOFWAIST,REDUCEDTHEPRECISIONANDRELIABILITYOFTHEPNEUMATICROBOTTOSOLVETHISPROBLEM,STRUCTURALOPTIMIZATIONANDEXPERIMENTALRESEARCHHAVEBEENDONEFORTHEJOINTOFWAIST,ONTHEBASISOFANALYZINGTHEPREVIOUSSTRUCTURETHEMAINWORKSACCOMPLISHEDINTHEPAPERINCLUDE1THEDISCUSSIONOFTHESHORTCOMINGSOFGEARRACKTRANSMISSIONANDTHEREASONFORTHELOCATIONVIBRATIONCOMPAREDWITHVARIOUSTRANSMISSIONS,THESCHEMEOFOPTIMUMDESIGNISPRESENTED2THEDESIGNOFTHESTRUCTUREOFSYNCHRONOUSBELTTRANSMISSION,ANDTHEASSEMBLYPARTSOFTHEMODEL3THETESTINGOFTHEOPTIMIZEDSTRUCTURETHERESULTSHOWSTHATTHEOPTIMIZEDJOINTATTHEWAISTCANREDUCETHEVIBRATIONEFFECTIVELY,ANDIMPROVETHEACCURACYOFTHEPNEUMATICROBOTKEYWORDPNEUMATICROBOTSYNCHRONOUSBELTSTRUCTURALOPTIMIZATIONMECHANICALDESIGN本科毕业设计说明书(论文)目次1绪论111课题研究的背景和意义112国内外气动机器人的研究现状113本课题研究的内容42全气动关节型机器人的结构优化总体技术方案621现有系统的结构分析6211腰部回转运动原有结构的分析7212直线运动转换为旋转运动的几种形式8213齿侧间隙1022系统结构优化总体技术方案10221同步带传动10222同步带的分类11223同步带传动的优点11224圆弧齿同步带传动123全气动关节型机器人的优化结构研究1431圆弧齿同步带传动结构设计1432机械结构的设计和计算16321同步带轮的设计计算16322机架轴承的选用1833机械结构的强度校核19331带轮轴的强度校核19332平键的强度校核22333受力较大的螺纹联接强度校核224全气动关节型机器人的腰关节控制方案研究2541ML2B伺服气缸基本特性分析2542CEU2专用控制器2643气动机器人腰部关节气动控制回路275全气动关节型机器人优化结构试验研究2951试验方案2952实验结果和分析30521旋转电位器的标定30522试验过程和结果分析30结论35致谢36参考文献37附录39

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