喷漆机器人设计-小臂系统设计（全套含CAD图纸）
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外文资料翻译译文 机械手 机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。随着工业自动化的发展 , 出现了数控加工中心 ,它在减轻工人的劳动强度的同时 , 大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序 , 通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半自动化装置。前者费时费工、效率低 ; 后者因设计复杂 , 需较多继电器 ,接线繁杂 , 易受车体振动干扰 ,而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。可编程序控制器 制的上下料机械手控制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力 , 保证了系统运行的可靠性 ,降低了维修率 , 提高了工作效率。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 一 、 工业机械手的概述 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作 。在工资水平较低的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及为工人交工伤费带来的挑战。 随着我国工业生产的飞跃发展，特别是改革开发以后，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操作钎焊、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业自化，已愈来愈引起我们重视。 机械 手是模仿着人手的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。 在现实生活中，你是否会发现这样一个问题。在机械工厂里，加工零件装料的时候是不是很烦的，劳动生产率不高，生产成本大，有时候还会发生一些人为事故，导致加工者受伤。想想看用什么可以来代替呢，加工的时候只要有几个人巡视一下，且可以二十四个小时饱和运作，人行吗？回答是肯定的，但是机械手可以来代替它。 生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率 ;可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其是在高温、高压、低温、低 压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中能够代替人进行正常的工作。想到这里我就很想设计一个机械手，来用于生产实际中。 为什么选着设计机械手用气动来提供动力：气动机械手是指以压缩空气为动力源驱动的机械手。用气压驱动与其他能源驱动比较有以下优点： 过之后排入大气，不需要回收和处理，不污染环境。（环保的概念） 路中压力损失也很小（一般气路阻力损失不到油路的千分之一），便于远距离输送。 一般为 4 8 公斤 /每平方厘米 )，因此对动元件的材质和制造精度 要求可以降低。 的动作和反应都快，这是气动突出的优点之一。 不会变质，管路不易堵塞。但是也有它美中不足的地方： 使气动工作的稳定性差，因而造成执行机构运动速度和定为精度不易控制。 出力不可能太大，为了增加输出力，必然使整个气动系统的结构尺寸加大。 用气压驱动与用其他能源驱动比较有以下优点： 空气取之不竭，用过之后排入大气，不需回收和处理，不污染环境。偶然的或少量的泄漏不致对生产发生严重的影响。 空气的粘性很小，管路中压力损失 也就很小，便于远距离输送。 压缩空气的工作压力较低，因此对气动元件的材质和制造精度要求可以降低。一般说来，往复运动推力在 12 吨以下采用气动经济性较好。 与液压传动相比，它的动作和反应都快，这是气动的突出优点之一。 空气介质清洁，亦不会变质，管路不易堵塞。 它可安全地应用在易燃、易爆和粉尘大的场合。又便于实现过载自动保护 . 二 机械手的组成 机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本的组成形式是相同的，一般由执行机构、传动系统、控制系统和辅助装置组成。 1. 执行机构 机械手的执行机构，由手、 手腕、手臂、支柱组成。手是抓取机构，用来夹紧和松开工件，与人的手指相仿，能完成人手的类似动作。手腕是连接手指与手臂的元件，可以进行上下、左右和回转动作。简单的机械手可以没有手腕。支柱用来支撑手臂，也可以根据需要做成移动。 2. 传动系统 执行机构的动作要由传动系统来实现。常用机械手传动系统分机械传动、液压传动、气压传动和电力传动等几种形式。 3. 控制系统 机械手控制系统的主要作用是控制机械手按一定的程序、方向、位置、速度进行动作，简单的机械手一般不设置专用的控制系统，只采用行程开关、继电器、控制阀及电路便 可实现动传动系统的控制，使执行机构按要求进行动作动作复杂的机械手则要采用可编程控制器、微型计算机进行控制。 三 机械手的分类和特点 机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机 也属于这一范畴。第三类是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。这种机械手在国外称为“ 它是为主机服务的，由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。 主要特点： (1) 机械手（上下料机械手、装配机械手、搬运机械手、堆垛机械手、助力机械手、真空搬运机、 真空吸吊机、省力吊具、气动平衡器等）。 (2) 悬臂起重机（悬臂吊、电动环链葫芦吊、气动平衡吊等） (3) 导轨式搬运系统（悬挂轨道、轻型轨道、单梁起重机、双梁起重机） (4) 工业机械手的 应用 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如： (1) 机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使 用较为普遍。 (2) 在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 (3) 可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。 (4) 可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 (5) 宇宙及海洋的开发。 (6) 军事工程及生物医学方面的研究和试验。 助力机械手 :又称平衡器、平衡吊、省力吊具、手动移载机 等，是一种无重力化手动承载系统，一种新颖的、用于物料搬运时省力化操作的助力设备 ,属于一种非标设计的系列化产品。针对客户应用需 求，量身定制的个案创作。 一种模拟人手操作的自动机械，它可按固定程序抓取搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调重复或繁重的体力劳动 ， 实现生产的机械化和自动化 ， 代替人在有害环境下的手工操作 ， 改善劳动条件 ， 保证人身安全。 20 世纪 40 年代后期 ， 美国在原子能实验中 ， 首先 采 用机械手搬运放射性材料 ， 人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。 50 年代以后 ， 机械手逐步推广到工业生产部门 ， 用 于 在高温污染严重的地方取放工件和装卸材料 ， 也作为机床的辅助装置在自动机床自动生产线和加工中心中应用 ， 完成 上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同 ， 常见的有夹持托持和吸附等类型。运动机构一般由液压气动电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩旋转和昇降等运动 ， 一般有 2 3 个自由度。机械手广泛 用于 机械製造冶金轻工和原子能等部门。 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子 、轻工和原子能等部门。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势 . 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子 技术特别是 电子 计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成 为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化 数控 机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统 柔性制造单元 一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计（论文）任务书 学 院（系） ： 机械工程 学院 专 业 ： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 学 号： 设计 (论文 )题目 ： 喷漆 机器人 设计 小 臂 系 统 设计 起 迄 日 期 : 2014年 2 月 24 日 2014年 5月 31 日 设计 (论文 )地点 : 南京理工大学泰州科技学院 指 导 教 师 : 郭 钢 专业 负责 人 : 发任务书日期 : 2014 年 2 月 24 日 任务书填写要求 1 毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经 学生所在专业的负责人 审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。 学生的“学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2013 年 3 月 15 日”或“ 2013 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 通过毕业设计的锻炼 ,学会综合运用所学的知识和技能进行实际工程问题 的分析 、 综合及设计。培养调查研究 、中外文献检索与阅读的能力 ; 掌握定性与定量相结合的独立研究与论证的能力 ; 熟练掌握设计、计算及绘图的能力 ; 锻炼文字与口头表达能力 ; 掌握撰写设计说明书的能力 。并且能设计出合乎实际要求的喷漆 机器人机械系统。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 技术要求： 自由度数： 5 驱动方式： 步进电机驱动 负载重量： 2 动范围： 机身 130 大臂 前俯 30,后仰 10 小臂 俯仰 30 腕转 120 腕摆 120 工作空间： 2500 1200 1100 m 3m 喷枪最大工作速度： 0.8 m/s 控制方式： 开环连续轨迹控制 重复定位精度： 3 5 教方式 ： 手把手 教 工作要求： （ 1）完成总体方案的论证设计；（ 2）完成小 臂系统的设计； （ 3）绘制总装图、部件图和零件图；（ 4）撰写设计说明书。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： (1)开题报告 (含文献综述 ) ： 3,000 汉字以上 ; (2) 外文资料翻译 ： 3,000 汉字以上 ; (3)总体装配图 ： 1 张 ; (4) 部件装配图 ： 1 张 ; (5)主要零件图 ： 若干张 (总图数约合 3 张 0 号图 ) ; (6)毕业设计说明书 ,字数不少于 10,000 字 ,并附有 200300 汉字的中文摘要及相应的英文摘要 。 4主要参考文献： 1 （日）渡边茂 . 产业机器人的应用 M. 北京： 机械工业 出版社， 1986. 2 龚振邦 等 . 机器人机械设计 M. 北京： 电子工业 出版社， 1995. 3 马香峰 等 . 工业机器人的操作机设计 M. 北京： 冶金工业 出版社， 1996. 4 余达太 马香峰 . 工业机器人应用工程 M. 北京： 冶金工业 出版社， 1999. 5 程光仁 等 . 滚珠螺旋传动设计基础 M. 北京： 机械工业 出版社， 1987. 6 李中杰 等 . 步进电动机应用技术 M. 北京： 机械工业 出版社， 1988. 7 . et l. A . 985. 8 . 1985. 9 石银文 J,机器人技术与应用 ， 2007， 18（ 5）： 1810 et A of 993 1993： 475 482 11 白井良明 著 . 王棣棠 译 . 机器人工程 M. 北京：科学出版社， 2001. 12 郭洪红 . 工业机器人技术 M. 西安：西安电子科技大学出版社， 2006. 13 刘文波 等 . 工业机器人 M. 沈阳：东北大学出版社， 2007. 14 周伯英 . 工业机器人设计 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 15（日）日本机器人学会 . 新版机器人技术手册 M. 北京：科学出版社， 2007. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2014 年 2 月 24 日 3 月 7 日 3月 8日 3月 21日 3月 22日 3月 31日 4 月 1 日 4 月 10 日 4 月 11 日 4 月 20 日 4 月 21 日 4 月 28 日 5 月 1 日 5 月 10 日 5 月 11 日 5 月 20 日 5 月 21 日 5 月 27 日 5 月 28 日 5 月 30 日 5 月 30 日 5 月 31 日 翻译外文资料 撰写开题报告 (包含文献综述 ) 总体方案论证 工作空间设计，运动参数设计 、 计算 动力参数设计、计算 绘制总装配图 绘制部件装配图 绘制零件图 撰写设计说明书 修改设计说明书 、 论文答辩 指导教师签字： 签字 ： 年 月 日 所在专业审查意见 ： 负责人 ： 年 月 日 外文原文 in as is an of It be to in a of in of in s of a of to in of of NC it is in NC or to to of up is is a s to of is a an of is a of be be to in of be to an in to in a in of in s in to to a of as as to s up in of to or of is to of to a or of In a In of is is of in it of a as as a 4 is to of of to in as to of a to be in a to a to as 1. do (of 2. is is of to 3. of is be 4. to is of 5. it to it in 1. As of in of in as of 2. As of be in to is to of do or a of be a on of is is of be In is is of of it to It be in to in of a of is as of by 1. by is to to to of be up A to be as 2. he to be by 3. s is to to of a is up a be so to of to is It is an a It be to of to of It is is to do of It in of to a to to as in is of or to up in as is of of a . of in of a of In as of of a a of to of is as as it to of I do of of to (1) in is (2) In in it be to in t be to (3) be to to (4) be in as so (5) (6), as is a of of a to of of of a of it be a or to of in or of of in 0th 40, of in a to 50 to to as an in of so on to by of of of of be of in of a or It in to of in to is in or as or of of in do a by as in is to as by of is or to by of a of as as so of a of or to to of by is of a in of is a of In as of of a a of to of of of to in it be in NC At a in an of in a or a it to a of is to to to At s to is a of of of of a on of of is 南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：（3号楷体）学 号：（用3号楷体）专 业：（用3号楷体）设计(论文)题目：（用3号楷体）指 导 教 师:（用3号楷体） 年 月 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 本课题的主要内容是采用机器人代替人来进行喷漆作业，机器人可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。结合设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题。解决问题.研究问题。并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。尽力使机器人使用方便，结构简单。关键词 机器人 ，喷漆机器人 ，结构设计，步进电机1 机器人概述随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的一门综合学科。它体现了光机电一体化技术的最新成就，机器人作为其中的佼佼者更是发挥了不可磨灭的作用。在人类社会中，凡是有机械活动的地方，都能看到机器人的身影。机器人产品的应用已经由核工业和军事科技等高端科学领域向医疗、农业甚至是服务娱乐等民用领域发展了，并且各式各样的机器人正在涌现出来，以惊人的速度延伸到人类活动的各个领域。机器人是由于人类期望生产水平的提高，为了提升生产效率而出现的。然而由于机器人善于完成重复的，单调的，精确度要求高的工作，能取代人在恶劣的环境中完成人类不能或者不愿完成的工作，因此，机器人的出现又大大解放了人类的生产力。所以说机器人的发展是社会发展的结果，也是社会发展的必然趋势。现在，很多发达国家都追逐着机器人这一发展趋势，积极地进行着机器人的各种开发和研制的工作，并且其中一些国家已经取代了不错的成果，研制出了许多新型且实用的机器人或者是机器人。例如：日本的跳舞机器人、犬型机器人爱宝(AIBO)；英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人；美国iRobot公司推出了能避开障碍，自动设计行进路线吸尘器机器人Roomba；上海世博会使用过的福娃机器人等等。由于机器人的迅猛发展，机器人进入学校教学是必然的。三自由度机器人作为是机器人的典型产品，其设计及应用对机电一体化、机械结构工艺、机械制造、自动化、电子信息等专业的教学及研究都有着很重要的意义。1.1机器人的特点1机器人能进行自动化生产，降低成本。就本次设计的喷涂机器人而言，它能不间断的搬运零件和各种材料的输送。这样既提高了生产率又降低了生产成本。2机器人能使产品品质稳定，减少人工污染。人工生产会使产品质量受工人状态起伏而影响。对于某些高精度产品，人工送取会产生人工污染。3机器人能改善劳动条件，避免各种工伤。在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，人工操作会有危险，机器人能代替人工作，改善了人们的劳动条件。4机器人能持久、耐劳，可以把人从繁重的劳动中解放出来，人在连续工作几个小时后，总会感到疲劳或厌倦，以机器人代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。5机器人的灵活性、通用性强。它能通过更换部件来适应不同产品的生产。并通过改变程序和自由度来达到迅速改变作业的可能性。这样机器人能满足各种各样的零件生产，在生产中发挥重大作用。1.2机器人的组成工业机器人是由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。1.2.1执行机构一般机器人的执行机构由手部或者叫抓取部分、腕部、臂部、缓冲与定位，还有行走机构组成。1.2.2驱动机构驱动机构主要有液压驱动、气动驱动、电动驱动和机械驱动等形式。不过目前还是以液压和气动用的最多。液压驱动具有体积小、出力大、控制性能好、动作平稳等特点，它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动具有润滑性能好、寿命长的特点，结构紧凑，刚性好。定位精度高，克实现任意位置开停。有很多专业机器人能直接利用主机的液压系统。但缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。气动驱动结构简单、造价低廉、气源方便，所需的压缩气源一般工厂都有，并且无污染，一般采用的压力0.4-0.6MPa，最高可达1MPa。缺点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。电动由于减速和回转运动变往复运动机构复杂, 很少采用。机械式用于简单的场合。1.2.3控制机构机器人的控制方式有点动和连续控制两种方式。大多数是用插销板进行点位程序控制，也有采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特性。1.3喷漆机器人喷漆机器人又叫喷涂机器人（spray painting robot）， 是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司（后并入ABB集 团）发明。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有23个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。 喷涂机器人的主要优点：（1）柔性大，工作范围大。（2）提高喷涂质量和材料使用率。（3）易于操作和维护，可离线编程，大大的缩短现场调试时间。（4）设备利用率高，喷涂机器人的利用率可达90%-95%。1.4 结束语本课题通对喷涂机器人进行结构设计和机电传动原理设计。本设计采用的方法是理论设计与经验设计相结合的方案，所运用的资料来源广泛，内容充足。参 考 文 献1 吴瑞祥. 机器人技术及应用M. 北京：北京航空航天大学出版社，1994. 2 熊有伦.机器人技术基础M.武汉：华中理工大学出版社，1996.3 白井良明著. 王棣棠译. 机器人工程M. 北京：科学出版社，2001.2.4 熊有伦.机器人技术基础M.武汉：华中理工大学出版社，1996.5 王志良.竞赛机器人制作技术M.北京：机械工业出版社，2007.6 成大先.机械设计手册（第4版）M.北京：化学工业出版社，2002.7 熊有伦.机器人技术基础M.武汉：华中理工大学出版社，1996.8 机械设计手册编委会. 机械设计手册M. 北京：机械工业出版社，2007.7.9 马香峰. 机器人机构学M. 北京: 机械工业出版社, 1991.10 龚振邦等. 机器人机械设计M. 北京：电子工业出版社，1995.6.11 David Cook.机器人制作M.北京：北京航空航天大学出版社，2005. 12 费仁元等.机器人机械设计和分析.北京：北京工业大学出版社，199813 工业喷漆机器人编写组.工业喷漆机器人-机械结构上M.上海：上海科学技术出版社,2005.14 Todd D J .Walking machines ,an introduction to legged robots Kogan Page Ltd.London,1985.15 Hemamu H , Weimer F C.Koozekananit S H .Some aspects of the inverted pendulurn problem for modelling of Iocomotion systemr. Proc of 1973 JACC. 16 Suk-Han Sun,Jung-Jae Lee. Prototype Intergrated Robotic Painting System: Software Development J.Journal of Manufacturing Systems, 2005,10(12):314. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：要研究的问题1.喷涂机器人的基本技术参数确定表示机器人特性的基本技术参数主要有自由度、坐标形式的选择。1.1自由度自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部（末端操作器）的开合自由度。自由度表示了机器人灵活的尺度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。喷涂机器人的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构也越复杂，自由度的增加也意味着喷涂机器人整体重量的增加。轻型化与灵活性和抓取能力是一对矛盾，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活性和轻量化之间必须做出选择。工业机器人基于对定位精度和重复定位精度以及结构刚性的考虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。一般通用喷涂机器人有56个自由度即可满足使用要求（其中臂部有3个自由度，腕部和行走装置有23个自由度），专用喷涂机器人有12个自由度即可满足使用要求。1.2坐标形式的选择喷涂机器人的坐标形式主要可分为：直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型另外还有比较复杂的SCARA型和并联型。1直角坐标型喷涂机器人：这类喷涂机器人就是如图2-1(a)得直移型，其手部空间位置的改变通过沿三个互相垂直轴线的移动来实现，该形式喷涂机器人具有位置精度高，控制无耦合、简单，壁障性好等特点。但结构较庞大，动作范围小，灵活性差，且移动轴的结构复杂，占地面积大，而且需架空线路。2圆柱坐标型喷涂机器人：这种喷涂机器人如图2-1（b）的回转型喷涂机器人，通过两个移动和一个转动实现手部空间位置的改变，手臂的运动系由垂直立柱平面内的伸缩和沿立柱的升降两个直线运动及手臂绕立柱的转动复合而成。这种喷涂机器人，占地面积小而活动范围较大，结构亦较简单，并能达到较高的定位精度，因而应用范围较广泛。机身采用立柱式，喷涂机器人侧面行走，顺利完成上料、翻转、转位等功能。但是结构也比较庞大，两个移动轴的设计较为复杂。3球坐标型机器人： 这类喷涂机器人如图2-1（c）的俯仰型喷涂机器人，其手臂沿X方向伸缩，绕Y轴俯仰和绕Z轴回转。这类喷涂机器人具有占地面积小、结构紧凑、重量较轻、位置精度尚可等特点，能与其他机器人协调工作，但避障性差，存在着平衡问题，位置误差与臂长有关。4关节坐标型喷涂机器人：如图2-1（d）的屈伸型喷涂机器人，主要由立柱、前臂和后臂组成。机器人的运动由前、后臂的俯仰及立柱的回转构成，其结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他机器人协调工作，避障性好，但是位置精度较低，存在平衡以及控制耦合的问题，故比较复杂。 图 喷涂机器人的坐标形式222 要采用的手段分析机械手工作原理和性能。 绘制工作机构示意图、工作原理图。 设计机械手整体结构，绘制装配图。 设计、计算机械手各部分结构，绘制结构各部件图纸，绘制主要零件的零件图。 编制设计说明书。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：（小4号宋体，1.5倍行距）。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：（小4号宋体，1.5倍行距）。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日南京理工大学泰州科技学院 喷漆机器人设计 演讲人： 1 绪论 器人概念 机器人（ 自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，
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