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包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828毕业设计报告（论文）报告（论文）题目： 物料包装线模型 码垛推动机构的设计 作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作 者 姓 名 ：作 者 学 号 ：指导教师姓名：完 成 时 间 ： 包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828毕业设计（论文）任务书（理工类）毕业设计（论文）任务书（理工类）学生姓名： 业：机械设计制造及其自动化班 级： 学 号： 指导教师： 职 称： 完成时间： 毕业设计（论文）题目：物料包装线模型码垛推动机构的设计纵向课题（）理论研究（）教师科研课 题横向课题（）应用研究（）教师自拟课题（）应用设计（）题目来源学生自拟课题（）题目类型其 他（）注：请直接在所属项目括号内打“”总体设计要求及技术要点：根据码垛机器人的末端执行器工作的任务，设计一款码垛机器人，并且给出该机器人的三维模型，计算出该机器人的自由度，熟悉三维设计软件能能更好的设计出来机器人。1、分析国内外现状，设计一种码垛机器人；2、选择码垛机器人中的各构件的组成材料，选择电机以及齿轮等参数；3、绘制码垛机器人的装配图；工作环境及技术条件：联网计算机一台，solidworks 软件，有关的技术手册。工作内容及最终成果：1、分析国内外现状，设计一种码垛机器人； 2、选择码垛机器人中的各构件的组成材料，选择电机以及齿轮等参数； 3、绘制码码垛机器人的装配图；预期成果：提供一篇设计论文和给出该机器人的三维模型。包含有 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q401339828时间进度安排：第 1-2 周查阅资料和阅读参考文献，了解国内外码垛机器人的发展状况，了解码垛机器人的组成原理。同时完成开题报告。 第 3-4 周总体方案确定，确定研究码垛机器人的组成机构，对模型进行总体方案确定。第 5-12 周得到码垛机器人的三维图。第 13-14 撰写毕业论文。第 15 周准备答辩。指导教师签字： 年 月 日教研室主任意见：教研室主任签字： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）物料包装线模型码垛推动机构的设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师： 年 月 日 年 月 日IIIIII摘 要码垛机是根据其结构特点和具体的工作环境要求对其进行设计的，它可代替人们繁重劳动，从而提高了生产的效率。本论文主要是根据码垛机器人的末端执行器工作的任务进行分析，设计出一款码垛机器人，并且给出该机器人的三维模型，并计算出该机器人的自由度和传动比，根据码垛机器人的相关数据选用合适的电机、齿轮和轴。并对相应承担扭矩的齿轮和轴进行了校核。现在的码垛机器人可用于代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。大部分的码垛机器人都运用了堆叠法，堆叠法是一种强大的机器学习技术，通过基于交叉验证的元模型智能地结合其他方法的预测结果。关键词：码垛机 轴的扭矩 校核 IVAbstractThe palletizing machine is designed according to its structural characteristics and specific working environment requirements, which can replace peoples heavy labor, thus improving the efficiency of production. In this paper, we mainly analyze the task of the end effector of the palletizing robot, design a palletizing robot, and give the three-dimensional model of the robot to calculate the freedom and transmission ratio of the robot. According to the stacking robot Use the appropriate motor, gear and shaft for the relevant data. And the corresponding commitment to the torque of the gear and shaft were checked. Stacking robots can replace peoples heavy labor to achieve the mechanization and automation of production, but also the use of the stack method, stacking method is a powerful machine learning technology, based on cross-validation of the meta-model intelligently combined with other methods of prediction results.Keywords: palletizing machine shaft torque checking北华航天工业学院毕业论文目 录摘要.IAbstract.II第 1 章 绪论.11.1 码垛机的研究背景.11.2 码垛机器人在国内外研究现状 .11.3 码垛机器人的主要发展趋势 .31.4 本课题研究的主要内容 .4第 2 章 码垛机器人的概要设计.52.1 总体设计参数.52.2 设计原理 .52.3 传动设计 .52.3.1 底座传动 .52.3.2 腰关节的传动.62.3.3 上臂的传动.62.3.4 夹持装置的传动 .62.4 总体结构设计.7第 3 章 传动装置的设计.83.1 液压缸的选择.83.2 确定所使用的电动机.103.3 关键轴的计算 .113.3.1 计算关键轴的转速、转矩和输入功率 .113.3.2 确定关键轴的具体尺寸 .123.4 齿轮参数的确定 .153.4.1 压力角的选择 .163.4.2 模数和齿数的选择 .163.4.3 齿宽系数的计算.16b3.4.4 确定齿轮传动的精度 .163.4.5 齿轮的校核 .17第 4 章 总 结.20致 谢.21参考文献.22北华航天工业学院毕业论文1第1章 绪论1.1 码垛机的研究背景码垛作业因其工作方式单调、体力消耗较大、作业批量化等特点，为码垛机机器人的引用提供了充足的理由和绝佳的应用场合。1码垛机是以机械、电子、仿生学和计算机等多种先进学科技术为一体的现代化的高新技术产品，其中机电技术的日益成熟为工业机器人技术和相关产业的发展提供了的动力。码垛机采用 PLC 控制技术、变频器技术、检测元件和触摸式人机界面等优良控制技术与控制元件，实现全自动包装码垛机对包装控制单元的控制要求2。它现在也作为衡量一个国家工业自动化水平的重要标志之一。现在各行各业都广泛采用了码垛机，它不仅可以提高产品的生产质量与数量，而且对于解决劳动力不足、提高劳动生产效率、节约原材料消耗、降低生产成本和工人劳动强度、能极大的改善工人的工作环境等等3。码垛机与计算机、网络技术一样，码垛机的应用不但改变着人类的生产，还改变着人类的生活方式。因此推动了许多传统及新兴科技公司对码垛机进行研制开发。至今，码垛机已经取得了巨大成就，并研发出许多高性能的码垛机。由于在各个领域中，人们的工作环境有时会产生对人体有害的物质，甚至有可能会危害到人们的生命安全，在这样的情况下码垛机诞生了。根据堆垛的形式（重叠式堆垛、纵横交错式堆垛和压缝式堆垛等等）进行开发，不仅对提高码垛机的物料搬运装卸的效率，而且还能有效节的节省存储的空间4。它对于保证产品完好，有着十分重要的意义。1.2 码垛机器人在国内外研究现状工业机器人技术在国外起步较早，最早在搬运行业中引入工业机器人的是日本和瑞典，他们是在 1970 年左右引入的。首次将人类从繁重而枯燥的搬运工作中解放出来。它是一个非常有发展前景的行业，就目前而言，世界各发达国家的机器人公司主要针对各种载荷、运行空间和运行环境进行研制5。在工业发达的国家，已相继研制出半自动、全自动的码垛机，后来也在结构和机型方面进行了不断作改进和完善。国产码垛机至今已经研制了几十年的时间，到目前为止，我国生产的码垛机在性能、机型、品种规格和产品质量的方面，已经有很大的进步，并在许多方面已逐渐接近到国外同类型的码垛机，现在，基本上可以满足大中型企业对产品包装码垛机的需求。码垛机器人是一个有前景的行业，国外有许多有名的生产码垛机器人的公司如：发那科（FANUC）、波士顿动力公司、Fuji、KUKA 等，码垛机器人是对其多方面进行研究，如对机器人机构设计的研究、运动学分析、控制系统的研究以及机器人智能化方面的研究等。针对机器人本体结构的研究，是更好的实现各自的功能，如有 Fuji 的平行四边形连杆机构、Motoman 的多节机器人等。20 世纪 80 年代，德国库卡机器人公司在北华航天工业学院毕业论文2中国发展出 KR180PA 和 KR50PA 两个型号的码垛机器人，其高刚度、高定位精度、基于 Windows 界面设计的控制系统和低廉的使用和维护陈本代表了当时机器人技术的先进水平6。经过几十多年的发展，码垛机器人的应用在制造业中的各个领域内，尤其是在搬运的领域中，码垛机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工中的焊接、热处理、装配、化工及仓库堆垛等作业中，还有再物流行业和电子电气行业等等，人工作业已经渐渐的被机器人代替7。近年来，大量“机器人员工”已经被引入到许多会对人体有害的领域。20 世纪 60年代末以来，机器人开始逐步进入工业领域。从目前看，码垛机器人的应用领域正向电子信息产业、橡胶和塑料行业和物流等领域延伸，中国、印度等国家作为机器人的新兴市场也出现显著增长，其中出现在一线生产岗位的机器人操作更准确，而且还降低了生成本和工人的劳动强度。而且，我国的聚丙烯产量占世界产量的 10%以上，而长期以来国内聚丙烯产品的包装却一直处于人工套袋的半自动包装状态，针对 PP 树脂的特点，专门设计了全自动包装码垛生产线工艺流程8。我国对工业码垛机器人示教在现技术进行了研究与改进，提出了一种新的示教再现方法；按照文中所述方法，任一货物在码放放过程中，其码垛轨迹经过的四个空间点只有一点需要经过示教获得，其余三点均可通过文中提出的算法程序根据货物参数获得；所建立的示教再现方法原理简单了、过程灵活精确、结果简洁高效，能够大大提高工业码垛机器人示教再现的效率9。为了使码垛机器人完成对不同类型和规格包装件的码垛作业要求，提出了一种新型的码垛机器人多功能末端执行器的设计方案10。该方案采用气动驱动，通过夹持机构、抓取机构和吸附机构，实现各类包装件和托盘以及垫纸等的夹持、抓取、吸持等动作11。码垛机器人还可以将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘上，进行自动堆码，可堆码多层，然后退出，便于叉车运至仓库储存。码垛机采用 PLC+触摸屏控制，实现智能化操作管理12。专家预计，未来码垛机器人年均增速有可能会越来越快点，可能达到百分之三十左右，用于搬运的移动机器人每年都会有一定的增幅，机器人将成为未来市场至关重要的领域，为此世界各国都在抢占先机，希望可以赢在起跑线上。在 1990 年末，我国就已经建立起 7 个科研基地和 9 个机器人产业化基地。它为我国建设机器人产业化带来了希望，也为我国机器人产业的发展奠定了基础。目前，我国已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、运动学仿真和某些典型工业机器人机构分析软件方面取得了进步。现在我国已经能生产具有国际先进水平的装配机器人、水下机器人、服务机器人、军用机器人、搬运码垛机器人等一系列产品，有些机器人已经可以实现了小批量生产13。北华航天工业学院毕业论文3我国的沃迪机器人智能装备事业部源于智能食品装备发展趋势的推动，专注于国产工业搬运机器人的研发及产业化。事业部设有专门的机器人和工程技术应用研究院，包括机器人技术工程中心、实验分析检测中心、工程试制部等等，承担着国家和市级多项机器人新实验室，规划占地面积为 2000 平方米，具备恒温和模拟各种各种使用环境的条件，拥有完善的测试平台和检测设备，将用于对新型机器人的研发和验证14。其搬运机器人设计年产大约为 2000 台，目前已拥有了自主知识产权的，并且是国内最具规模的码垛机器人工业化生产企业，主要竞争对手为日本、德国及瑞典的国际行业巨头。目前国内一些科研、设计和生产单位，已拥有一批专门从事科研、设计和制造码垛机的技术队伍，他们通过近 20 年的左右的摸索、研制和生产实践已积累了较丰富的经验，现在已具备设计和研制出符合国情和先进水平的码垛机所必需的条件。在现在日常生活中，我们也能看见机器人身影。如：扫机器人，又叫自动打扫机，凭借一定的人工智能，自动在房间内完成对地板的清理工作;早教机器人,顾名思义它就是专门为儿童早教促进孩子学习兴趣的电子产品，对孩子的学习能力进行全方位的训练等等。对于机器人来说，中国存在巨大潜的市场15。由于国内有许多汽车制造业，这为码垛机器人的装配量将会快速增长提供着条件。1.3 码垛机器人的主要发展趋势码垛机器人各个生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和降低了生产成本，改善工人劳动条件等方面的作用很大，引起了世界各国的关注。在新的世纪，工业机器人的使用一定会更加广泛。 王卫明曾经就此发言，使用机器人最多的是汽车行业，医药等行业的对机器人的需求甚至要达到 100%以上，在 2013 年，机器人在全国的销量大约为 16.8 万台。“机器换人”已经是不可避免的了，在未来的 5 到 10 年机器人在中国市场将到达爆发期。曲道奎认同这一观点。作为国内领先的机器人制造业新松机器人自动化股份有限公司的人，他在会上不断提醒企业要意识到该行业的残酷性16。他呼吁，中国应在机器人这个高端产业里避免处于产业链低端位置。在中国廉价劳动力优势逐渐被机器人所替代，“机器换人”已是大势所趋。机器人产业就是诱人的“大蛋糕”，中国各地都应立即行动起来，机器人企业和产业园如雨后春笋层出不穷，积极投身这场“掘金战”中。从世界各国在堆垛机器人产业的发展过程可知，有三种不同的发展模式：日本模式、欧洲模式和美国模式：1、日本模式 此种模式的特点是：各司其职，分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程17。北华航天工业学院毕业论文42、欧洲模式 此种模式的特点是：一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造，全部由机器人制造厂商自己完成。 3、美国模式此种模式的特点是：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的堆垛机器人，企业需要时机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围设备，完成交钥匙工程。 我国从上世纪 80 年开始在高校和科研单位全面开展堆垛机器人的研究，近 20 年来取得不少的科研成果。但是由于没有和企业有机地进行联合，至今仍未形成具有影响力的产品和有规模的产业18。目前国内除了一家以组装为主的中日合资的机器人公司外，具有自主知识产权的机器人尚停留在高校或科研单位组织的零星生产，未能形成气候19。近 10 年来，进口机器人的价格大幅度降低，对我国堆垛机器人的发展造成了一定的影响，特别是我国自行制造的普通堆垛机器人在价格上根本无法与之竞争。特别是我国在研制机器人的初期，没有同步发展相应的零部件产业，使得国内企业在生产的机器人过程中，只能依赖配套进口的零部件，更削弱了我国企业的价格竞争力。 中国的机器人产业应走什么道路，如何建立自己的发展模式，确实值得探讨。中国工程院在 2003 年 12 月完成并公开的我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告中认为，我国应从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。1.4 本课题研究的主要内容设计一种主要用于对物体的抓取的码垛机器人。对机器人的机构进行设计，画出该机器人的总装配图，给出该码垛机器人的各种参数，然后对于主要部件进行强度校核，得到最优的码垛机器人。北华航天工业学院毕业论文5第 2 章 码垛机器人的概要设计2.1 总体设计参数根据此次设计的机器人具体应用场合和实际应用要求，设计的主要参数要求如下：(1) 抓取的重物：15kg；(2) 机械手的自由度数：4 个；(3) 运动参数： 底座旋转： 角速度：；3.14/rad s 支撑杆俯仰：线速度：；0.3/m s(4)运动行程： 底座旋转： ；360 支撑杆俯仰：； 6090:2.2 设计原理本设计参照美国 ABC 公司某些型号的机器人设计灵感，结构上运用了圆型好处在于工作范围较大,机器人的腰部和手腕都采用了液压缸，液压传动调速方便且调速范围比较大，可达到 100:12000:1。2.3 传动设计2.3.1 底座传动底座是要驱动整个机构，因此承受的质量和惯量很大，所以因采用较大步进电机驱动，驱动整个机构，如图 2-1 和图 2-2 所示。北华航天工业学院毕业论文6 图 2-1 基底座传动内部结构图 图 2-2 底座传动内部结构图电机安装在基座上方，基座中是二个齿轮，用于提供较大的扭矩。基座是用键与大齿轮固定，电机是通过螺钉与基座固定，大齿轮的转动是通过电机输出的扭矩产生的，底座基固定在地面上的，从而推动其他部分转动。2.3.2 腰关节的传动支撑杆的运动就是腰关节的传动。采用回转轴使其与底部电机链接，其结构如下图2-3 和图 2-4 所示。 图 2-3 腰关节传动内部结构图 图 2-4 传动轴2.3.3 上臂的传动为了减轻整个机构的转动惯量和重量，上杆不采用电动机，而采用液压缸可以大大提高机械手的精度，如图 2-5 所示。北华航天工业学院毕业论文7图 2-5 上臂的液压缸2.3.4 夹持装置的传动夹持装置采用液压缸，通过改变流量和压力来实现对机械手爪张合的控制，如图 2-6。图 2-6 夹持装置2.4 总体结构设计用软件 solidworks 画出了码垛机器人的三维图如图 2-7 所示。图 2-7 总体结构图北华航天工业学院毕业论文8第 3 章 传动装置的设计整个机器人共有 4 个自有度，其中有三个是用液压缸带动的，整个机构只用了一个电机来推动整个机构的转动。3.1 液压缸的选择1)连杆上的液压缸液压缸输入是液体的流量和压力，输出的是力和直线运动，液压缸的结构简单，工作可靠性好，被广泛地应用于工业生产各个部门。液压缸可广泛的分为通用型结构和专用型结构。这里选用的是通用型中的拉杆型液压杆。因为其结构简单、拆装简便、零件通用化程度较高、制造成本较低。液压缸的设计计算于选取总质量: mI=210kg单杠最大的升起的质量： M=mI 2=105kg上升速度等于下降速度：v=0.1m/s液压上升的最大负载： Fmax=Mg=1.05kN液压缸的机械效率： =0.95液压缸的工作压力由表 3-1 可知 P=0.7MPa。北华航天工业学院毕业论文9表 3-1 不同负载条件下的工作压力负载 F/KN50工作压力 P/MPa0.811.522.5334455由公式： D= (3-1)pFmax4 (Fmax=1.05kN; p=0.7Mpa ;=0.95 )解得 D=0.044837m。根据表 3-2 可知，圆整成标准值后，得液压缸内径 D=50mm。表 3-2 液压缸内径尺寸 D 系列 mm(GB/T2348-1993)810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250(280)320(360)400(450)500缸筒壁厚和外径计算本设计的内径 D 为 50mm，查液压设计手册液压缸的外径 D1为 60mm，缸壁的厚度为 6mm。正规的方法选取液压缸壁厚都能满足其强度。活塞杆直径的计算活塞杆是液压缸传递动力的主要零部件，他要承受拉力、压力、弯力和震动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。活塞杆直径的计算根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.30.5D。受压力作用时：P5MPa 时，=0.50.55D；d 5MPaP7MPa，=0.7Dd因为 P=0.8MPa，D=0.04695m，故=0.02582md根据表 3-3 可知活塞杆直径=28mmd 表 3-3 活塞杆直径系列 mm(GB/T2348-1993)4568101214161820222528323640455056637080901001101251401601802002202502803203604002)夹持装置上的液压缸北华航天工业学院毕业论文10液压缸的设计计算于选取总质量 ：mI=40kg单杠最大的升起的质量： M=mI =40kg上升速度等于下降速度： v=0.1m/s液压上升的最大负载： Fmax=MgKN4 . 0液压缸的机械效率：=0.95液压缸的工作压力由表 3-1 可知。aMPP1 . 0由公式(3-6)( )95. 0;1 . 0;05. 1111maxaMPpKNF解得 D=0.051774m。根据表 3-2 可知，圆整成标准值后，得液压缸内径 D=60mm。缸筒壁厚和外径计算本设计的内径 D 为 60mm，查液压设计手册液压缸的外径 D1为 76mm，缸壁的厚度为 8mm。正规的方法选取液压缸壁厚都能满足其强度。活塞杆直径的计算活塞杆是液压缸传递动力的主要零部件，他要承受拉力、压力、弯力和震动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。活塞杆直径的计算根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.30.5D。受压力作用时：P5MPa 时，=0.50.55dD 5MPaP7MPa，=0.7Dd因为 P=0.1MPa，=0.051774m，故=0.25887mDd根据表 3-3 可知活塞杆直径=28mmd3.2 确定所使用的电动机这里是通过求整个机构的惯性量来确定所选用的电机，转动惯量的公式如下： (S，则剖面安全。其它轴用相同方法计算，结果都满足要求。3.4 齿轮参数的确定常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等，一般多采用锻件或轧制钢材。当齿轮较大(例如直径大于 400600mm)而轮坯不易锻造时，可采用铸钢。所以根据所需性能要求，选择材料为 45 #钢，经调质热处理使硬度 HBS 可达到229286。3.4.1 压力角的选择由机械知识可知，增大，可以增大齿轮的齿厚以及节点处的齿廓曲率半径，可以提高齿轮的和。此处， 可取 20。sH3.4.2 模数和齿数的选择对于齿轮的闭式齿轮传动，齿面接触疲劳强度决定着齿的接触疲劳强度。而齿面的接触应力的大小与小齿轮的和的乘积有关。因此在满足的前提下，宜选择较小的zmF和较多的。这样能使重合度增大，使传动的平稳性得到改善，还能齿高是随的mzhm减小而降低，从而能使金属的切削量减小，滑动速度和磨损量减小，提高抗胶合能力。关键轴上的小齿轮的齿数取20， 大齿轮的齿数取100，模数m取4。zz3.4.3 齿宽系数的计算b由强度公式可知，当一定时，齿轮直径和齿轮圆周速度都将随着齿宽的增大而减q小。但是增大齿宽，将使分布在齿面上的的不均匀性增大。关键轴上的齿轮在啮合时q所取的齿宽系数为1.0。根据公式，计算结果应是 5 的整数倍，作为大齿轮ddbd的齿宽，小齿轮齿宽取bII=mm，从使加工和装配过程中产生的误差将得到bb)105( 补偿。3.4.4 确定齿轮传动的精度根据 1988 年的国标 10095 中的规定，齿轮精度共有 12 级，并从 1 级到 12 级逐渐降低，经常从 69 级中选取。这里的齿轮选用的精度为 7 级。齿轮啮合的几何尺寸：北华航天工业学院毕业论文17名称 公式分度圆直径 mmzmd4001004mmzmd80204齿顶高 mmmhhaa441*齿根高 54)25. 01 ()(*mchhaf齿全高 mmhhhfa954齿顶圆直径 mmhddaa4082mmhddaa882齿根圆直径 mmhddff3902mmhddff702基圆直径 mmddb88.375cosmmddb18.75cos齿距 mmmp56.12414. 3齿厚 mmms26. 62齿槽宽 mmme28. 62中心距 mmdda2402顶隙 mmmcc1425. 0*3.4.5 齿轮的校核齿轮所选定用的材料为45#钢，在加工过程中对齿轮进行渗碳淬火后使其硬度达到，本次设计的齿轮的精度为7 级，齿轮表面的粗糙度为，并且这一6256HRC1.6aR 对的齿轮需要进行校核，齿数分别为，模数为 4，传动比，扭矩21,100zz5i。mNT2 .342.设计准则按齿面设计，再按齿根校核。sbb.按齿面计算H (3-31)mmdHSHEdtZZZuuKT51.913212式中： 节点区域系数，用来考虑节点齿廓形状对接触应力的影响，取 HZHZ=2.5； 材料系数，单位为MPa ，查表3-5，ZE=189.8 MPa ；EZ重合度系数，取=0.90；ZZ 齿宽系数，查表3-6取=1；ddu齿数比，其值为大齿轮齿数与小齿轮齿数之比，u=5。表3-5 弹性系数灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢加布胶木锻钢162.0181.4188.9189.856.4北华航天工业学院毕业论文18铸钢161.4180.5188.0球墨铸铁156.6173.9灰铸铁143.7表3-6 齿宽系数d吃面硬度齿轮相对于轴承的位置软齿面硬吃面对称布置0.9非对称布置0.6悬臂布置0.25选择材料的接触疲劳极限应力为： 1lim580HMPa2lim560HMPa选择齿根弯曲疲劳极限应力为： 1lim230FMPaF2lim210MPa应力循环次数N 计算可得=mm (3-32)116060 237.5 16 300 8Nn at111.64 11则 = (3-33)11121.64 105NNi103.28 10查得接触疲劳寿命系数为 120.9,0.87NNZZ查得弯曲疲劳寿命系数为 120.82,0.91NNYY查得接触疲劳安全系数1，弯曲疲劳安全系数 1.5，又为试验齿轮minHSminFSSTY的应力修正系数，按国家标准取2.0，试选，1.3tK 求许用接触应力和许用弯曲应力：MPa (3-34)1lim11min5800.95221HHNHZS (3-35)2lim21min5600.95041HHNHZMPaS (3-36)1lim11Fmin230 20.82251.471.5FSTFNYYMPaS北华航天工业学院毕业论文19 (3-37)2lim22Fmin210 20.91133.471.5FSTFNYYMPaS将有关值带入公式(3-35)得：mmdHSHEdtZZZuuKT3.673212则 (3-38)11167.3 6702.35/60 100060 1000td nm s (3-39)3 12501.175/100100zm s查图得 ；查得 ，1.3vK 1.25AK 查得，取 ，则1.17K1.2K (3-40)1.25 1.3 1.17 1.22.2815HAVKK K K K修正，3312.281567.381.21.3HttKddmmK1381.21.6250dmmmz取标准模数m=2mm，与前面选定的模数相同，所以m=2mm 符合要求。 c.计算几何尺寸， (3-41)32 50100dmzmm42 200400dmzmm (3-42)34(zz )2 (50250)30022mamm d.校核齿根弯曲疲劳强度查得 取124.0,Y4.08,FSFSY0.7Y校核两齿轮的弯曲强度=22.35MPA1 (3-43)YYmzKTFFSd321211F (3-44)26.2221212FFSFSFFMPaYY所以齿轮完全达到要求北华航天工业学院毕业论文20第 4 章 总 结码垛机器人在工业领域中扮演着重要的角色，本次毕业设计的目的是设计一个四个自由度的机器人，用于工厂中对货物的搬运工作。说实话，刚接触这个课题，有点抓不着头脑，不知从何入手。虽然在我们去洛阳实习时见过实物，但真正要求自己设计一个机器人，还是有一定难度的。后来意识到自己的不足，我去学校的图书馆，查阅了一些资料。我发现图书馆关于这方面的资料确实不多。所以我就到网络上找资料，发现这方面的东西还真不少，看了几天资料后，渐渐有点入门了。但有些地方还是不明白，例如底座如何驱动腰关节，上杆的内部结构等等，我就跑去请教韩老师，在老师的细心指导下，解决了很多困扰我已久的疑问。在真正动手画图之后，我发觉问题也没有想象的那么困难，每当不懂的地方，我会去寻求老师和同学的帮助或者去网络查找资料，克服困难之后也是挺有成就感的！到了校核轴和齿轮的阶段，记得以前在学习机械设计的时候，进行过一次减速箱的课程设计，里面也有轴和齿轮的校核，这次毕业设计刚好把学过的知识用上了。由于时间有限，本次设计还存在的许多不足，还需要进一步提高，展望如下：（1）本设计中的杆的设计还不够精细，部分零件的结构不够合理，导致质量偏大，转动惯量偏大，因此也只能选择功率比较大的电动机，可能会比较耗电。（2）对于夹持装置，根据以前学习到的知识，我采用了四杆机构。在以后的设计中，可以设计成可以替换的具有通用性的手爪，这样可以在搬运不同类型的工件时只需要更换机械手的手指，从而拓展了机器人的应用范围，这是很重要的待改进的地方。（3）各零件材料的选择可以更多样化，根据不同的性能要求，选择合适的材料，甚北华航天工业学院毕业论文21至于大胆选用一些新兴材料，方向是质量轻和强度高，因为机器人本身是一个高新产业。致 谢随着这 2 年大学生活的即将结束的脚步，本次毕业设计在导我的导师韩书葵老师的帮助下也接近了尾声。在我的认识中韩老师是一位治学严谨、学识丰富的老师，从开题开始到论文结束给我许多指导，虽然韩老师工作繁忙，但她还是对我的伦文进行了多次修改。这确实是一个艰苦的过程，也是我们对本专业进行系统学习的一次机会，更是一个感恩和互助的过程，在伦文的完成过程中老师给予了我许多的帮助。在今后的学习工作中，我将铭记恩师对我的教诲和鼓励，尽自己最大的努力取得更好的成绩。在此我要向我的指导老师表示由衷的感谢和深深的敬意！在两年的大学学习期间，机械教研室的每位老师对我的学习和生活都给予了许多的帮助和关心，使我在各个方面都得到了很大的提高。衷心感谢参加答辩和论文评阅的各位老师。北华航天工业学院毕业论文22参考文献1李金泉，段冰蕾，南倩.TH50 型码垛机器人动态静力学分析J.2011.504-508.2姜永增，姚忠敏，张裕.全自动化肥包装码垛机包装控制单元的设计J.农机化研究，2013.202-205.3张晓莉,王幼华,林和荣.铝锭码垛机械手示教盒的设计J.机械研究与应用,2006.20-21.4王明武，基于 PLC 的全自动铝锭码垛机设计J.机床与液压,2012.101-103.5刘世奎,徐世许,王栋,李玉兰.线缆卷绕机的 PLC 控制系统设计J.机械制造与自动化,2011.121-123.6姚猛，韩宝玲，罗庆生，孙样溪，王斌。工业码垛机器人机构设计于运动学分析J.2011.05.7李成伟，朱秀丽，码垛机器人机构设计与控制系统研究J，2008(12).8王平,黄玉志.基于 PLC 控制的包装码垛生产线的设计J.电子设计工程,2011.35-38.9吕亭强，姚猛，罗庆生。工业码垛机器人示教技术的研究于改进J.2011.04.10樊斌.红外传感器应用时的自动零位跟踪J.传感器技术,2001.22-23.11李晓刚,刘晋浩.码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策J.包装工程,2011.96-102.12朱学建,马永,冯渝,曾繁庄,赵伟.直角坐标机器人瓶坯装箱生产线控制系统J.食品与机械.2012.187-189.13赵伟,梁楠,朱学建,熊艳华.基于盐业成品箱的码垛机设计J.盐业与化工.2013.31-33.14王坤茜，基于人机工程学的数控机床控制面板设计J.中国制造业信息化：学术版.2003,32(3):94-96.北华航天工业学院毕业论文2315李刚.工业用码垛机器人J.现代制造,2005(24):40-41.16QianLiao,EdwinA.Cowen.The Information Contentofa Scalar Plume-APlume Tracing PerspectiveJ.Environmental Fluid Mechanics.2002(1-2).17LI Jin-quan.DING Hong-sheng.DUAN Bing-lei.NAN Qian.FU Tie Dyamic Analysis and Structural Optimization of a Novel Palletizing RobotJ,2010(3),113-115.18Lau H C.Chan T M.Tsui W T An AI approach for optimizing multi-pallet loading opperationsJ,2009(3 part 1). 19BLOSS Richard. Palletizing Candy Orders and Never gquee zing the ChocolatesJ.Assembly Automation, 2010, 30 : 32 -35.20PIRES J Norberto. Handling Production Changes Online: Example Using a Robotic Palletizing System for the Automobile Glass IndustryJ . Assembly Automation,2004,24:254- 263.本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Influence of construction mass distribution on the walking robots gait stability Synthesis 译 文 标 题施工质量分布对步行机器人步态稳定性的影响作者所在系别机电工程学院作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级作 者 姓 名作 者 学 号指导教师姓名指导教师职称完 成 时 间 译文标题 施工质量分布对步行机器人步态稳定性的影响原文标题Influence of construction mass distribution on the walking robots gait stability 作 者H.W.Muller译 名哈维穆勒国 籍美国原文出处Journal of Mechanism Design,1981,Vol.103.No.1-4译文：摘要：本研究的目的是找出步行机的施工参数与其稳定性之间的联系。此外，本文展示了重要的质量分布对于正确设计的步态生成算法。这项研究是基于在Matlab Simulink开发的六边形双压电机器人的仿真模型。分析了机器人的腿和躯干之间的可变百分比质量分布。基于结果，我们可以得出结论，行走机器人的腿和躯干的重量之间的比例对大多数步行参数，如步幅长度和速度，稳定姿势的机器，控制方法和移动性有很大影响。 它对质心位置也有巨大的影响，这是行走机器人的静态和动态稳定性的关键问题。 因此，在整个设计和编程过程中应考虑步行机器人的质量分布。关键词：六边形双压机器人; 昆虫; 质量分布; 质心; 步态稳定性1. 介绍由身体的重量分布百分比限定的质心位置影响所设计的机器的多个参数。 首先，它负责确保其在工作期间和静止时的稳定性。 它还对运动学参数和动态参数具有主要影响，尤其包括运动中产生的惯性效应。 这使得重量分布分析成为设计过程的重要部分，特别是在设计机器人，操纵器和处理设备时。关于机器人的质心位置的研究起源于人和动物的运动的生物力学分析。 这样的生物模型可以成功地用于机器工程。 当代机器人的主要部分基于上述生物模型。 其中最重要的群体是步行机器人，其移动类似于大多数动物使用步态循环组成的步骤1。在当前对质心（c.o.m.）位置的研究中，重点在于确保机器人的静态稳定性。 当c.o.m.时机器人被认为是静态稳定的。 投影落在支撑多边形内。 支撑多边形由所有接触点定义，在多支腿机器人的情况下是支撑阶段中机器人腿的尖端1-3。 在双腿（双足）机器人的情况下，动态稳定性是分析的因素，并且当作用在质心上的力矩在运动期间平衡时，机器人被认为是动态稳定的。在大多数研究中，作者考虑c.o.m. 相对于机器人姿势的位置4。 在大多数情况下忽略由机器人设计限定的结构特性的影响。 它主要被认为是关于双足机器人的研究，其重量分布是身体平衡的关键问题5。 本研究的重点是重量分布对步行机的静态稳定性的影响，基于六边形双晶机器人。 第2节提供了分析设计的简要描述，包括原型的重量百分比分布。 第3节描述了本研究中使用的研究方法，第4节给出了他们获得的结果2. 六边形双压机器人 六边形双晶机器人可以从六到四腿构型（或相反方向）变换，而不需要改变。 由此，机器人可以在崎岖的地形中以相对高的速度移动，同时在站立和行走期间保持其操纵功能。 机器人主体（图1）由三个主干段组成：前段KP，中间段KM和后段KT。 每个段配备有一对三连杆腿，命名为NL2，NP2，NL3，NP3（仅运动）和NP1和NL1（运动和操纵能力）。 作为一个特殊的特点，机器人配备了一个可扩展的重量，可以控制c.o.m. 运动期间的位置6。图 1.六边形双压机器人示意图，显示了原型的重量分布百分比KP-前主干节段，KM-中间主干节段，KT-后主干节段，1P-单轴接头，2P-双轴接头，WM-可扩展配重组件， NP1（NL1） - 右（左）前肢与操纵和运动功能，NP2（NL2） - 右（左）肢具有运动功能，NP3（NL3） - 右（左）后肢具有运动功能。分析的行走机器人的原型组件的重量在表1中给出。可以在此基础上计算总体重的百分比。 腿 - 躯干重量比为38.8至61.2。 躯干部分以及连接到它们的肢体的重量以总体重的百分比表示为24.4/ 38.8/ 36.8（KP / KM / KT）表1.六边形双压机器人的段的重量3. 研究方法 本文报告的研究是使用在软件程序Matlab Simulink中开发的仿真模型进行的。 仿真模型是在六元四元双机器人的数学模型的基础上开发的，是先前研究的派生分析。 选择来量化机器人的静态稳定性的参数是纵向稳定裕度（LSM）。 它被定义为距离c.o.m的最小距离。 投影和支撑多边形边缘平行于机器的c.o.m速度矢量测量7。在该研究下进行了两个分析。 第一个是调查肢体的重量相对于机器人的总重量和机器人的静态稳定性之间的关系。 针对所分析的六边形双压电机器人的三个选定姿势检查五个肢体重量比。 比率从30到70相差10。 为了执行分析的目的，必须假定身体段之间具有恒定的比率。 选择最接近实际结构的比率，前部分占总重量的20，剩余重量在中间和后部分之间平均分配（每个40）。 注意，在这些分析中，段的重量不包括附接到它们的肢体的重量。第二项研究的目的是检查机器人部分中几个重量分布对其静态稳定性的影响。 选择五个重量分布模式，质心位于躯干前段（40/ 30/ 30），双轴关节（40/ 40/ 20），躯干中段 （20/ 40/ 40）和躯干后段（20/ 30/ 50）上的平均值（30/ 40/ 30）。 以与研究No.1相同的方式进行分析，即通过读取用于相同的三个机器人姿势和每个预定义的重量分布配置的模拟模型中的质心位置，随后确定 在站立阶段的纵向稳定裕度。 在这些分析中，假定所有模拟200克单腿重量包括肢体重量。 假定的体重为3000g。考虑三种特征姿势，如图1所示。 姿势No.1（图2a）表示机器人在三脚架步态中行走，其中三个腿（NL1，NP2，NL3）处于向前摆动（转移）阶段，而其余的腿（NP1，NL2，NP3） 相。 在姿势No.2（图2b）中，失去静态稳定性的最大风险。 在该姿势中，右腿的后腿和中腿处于站立期，而其他腿处于摇摆阶段。 在两种姿势中，六边形双态机器人处于六足（即主要）配置。 姿势No.3表示其中机器人支撑在腿NP2，NP3和NL3上的替代配置（四路）。 在四通道结构中，躯干的前段向上倾斜90度的角度。图2.表示六边形双压机器人的分析姿态的象形图：a）六足机配置中的三角架步态，b）六足机构配置中的最低稳定性情况，c）四足配置。4. 研究结果 在站立阶段期间肢体的重量相对于机器人的总重量和机器人的稳定性之间的关系在图1的图表中呈现。从曲线可以看出，对于三脚架步态，肢体的重量相对于机器人的总重量的变化对LSM值几乎没有影响。躯干和四肢之间的平均重量分布提供了最大的稳定性。对于姿势2和姿势3，LSM值随着肢体相对于躯干重量的增加的重量而减小。它是一个或多或少的线性关系。姿势2中的肢体的低重量将姿势稳定性的损失改变为极限稳定性条件。因此，对于小肢体权重，广义坐标配置对c.o.m的变化几乎没有影响。位置。在姿势编号3中提升躯干产生较高的LSM值。 65的值被认为是肢体的极限重量，在该极限重量下机器人不能再在替代QUADRUPED配置中操作。图3.相对于机器人的总重量的肢体的重量对于三种不同姿势的LSM值。图1中的条形图。 下面的图4表示六边形双晶机器人的段之间的重量分布对其静态稳定性的影响。 虚线表示稳定性极限。 从图中可以看出，在这种情况下，三脚架步态特征总是具有大的稳定性余量。 对于剩余的姿势，只有当c.o.m. 位于单轴接头或行李箱的后部。对于完好的功能性，步行机器人应当能够以四腿构型操作，其要求主干段KP / KM / KT之间的设计比接近20/ 40/ 40或20/ 30/ 50 。图4.躯干部分相对于机器人的总重量的重量与三种不同姿势的LSM值的重量。所分析的六边形双压电机器人的静态稳定姿势在图6的图中示出。 图5和图6。 点表示与地面接触的腿的尖端的位置，并且圆圈表示转移阶段中的腿。 点坐标是根据手足动物的正向运动学计算的。 质心位置用十字标记，并且其坐标从仿真模型中计算出来。 这种表示方法使得能够及时验证静态稳定性。图5.相对于以六足配置（姿势No.1）在三脚架步态中行走的机器人的支撑多边形示出的质心位置，躯干部分的重量比为20/ 40/ 40。图。6.相对于机器人的支撑多边形显示的质心位置为四足构型（姿势3），躯干部分的20/ 30/ 50重量比。5. 结论 该论文已经证明重量分布配置对静态稳定性以及因此速度，步幅长度，机器人的控制方法和移动性的显着影响。可以通过使用模拟模型对已经在工程阶段的步行机器人执行这样的分析。注意，尽管在常规六足机的情况下可以忽略重量的分布，但在六边形双压电机器人的情况下它是最重要的。由于组件的重量设计不正确，机器人可能无法使用替代姿势。在分析的六边形双晶机器人的原型的情况下，表示为相对于机器人的总重量的分量权重的权重分布接近于使用四极配置的关键值。通过验证所选择的配置，这是本研究的主题，我们只能定义可以找到有效重量分布的范围。为了找到这个参数，将需要在预定范围内执行更复杂的分析。因此，这种分析可以包括在满足初步计算的作用的工程过程中，在下一步设计的结构特征被定义之后，需要进行检查检查。原文：Abstract The goal of this research is to find connections between construction parameters of walking machine and its stability. Further this paper shows how important mass distribution is for properly designed gait generation algorithms. This research was made based on the simulation model of a hexa-quad bimorphic robot developed in Matlab Simulink. The analyses were made for variable percent mass distribution between the legs and trunk of the robot. Based on the results we can conclude that the ratio between the weight of legs and trunk of the walking robot has a great influence on most of the walking parameters like stride length and speed, stable postures of machine, method of control and mobility. It has also a huge influence on the centre-of-mass position, which is the key issue of static and dynamic stability of walking robots. Therefore, mass distribution of walking robots should be considered throughout the design and programming process.Keywords: hexa-quad bimorphic robot; hexapod; mass distribution; centre of mass; gait stability;1.Introduction The centre-of-mass position defined by the percentage weight distribution of the body influences a number of parameters of the designed machine. First and foremost it is responsible for ensuring its stability both during work and when at rest. It has also a major effect on the kinematic and dynamic parameters, including, inter alia, inertial effects arising in motion. This makes the weight distribution analysis an important part of the design process,especially when designing robots, manipulators and handling equipment. The studies on the robots centre-of-mass position originate from biomechanical analyses of the movement of humans and animals. Such biological models can be successfully used in machine engineering. A major portion of contemporary robots are based on the above-mentioned biological models. The most important group among them are walking robots which move similarly to most animals using gait cycle consisting of steps 1. In the current studies on the centre-of-mass (c.o.m.) position the focus is on ensuring static stability of the robot. A robot is considered statically stable when the c.o.m. projection falls within the support polygon. The support polygon is defined by all the contact points, which in the case of multi-legged robots are the tips of the robot legs in the support phase 13. In the case of two-legged (biped) robots the dynamic stability is the analysed factor and the robot is considered dynamically stable when the moments acting on the centre of mass are balanced during motion. In most studies the authors consider the c.o.m. position in relation to the robots posture 4. The effect of the structural characteristics defined by the robot design is ignored in most cases. It is considered primarily in the studies concerning biped robots for which the distribution of weight is the key issue for body balance 5. The focus of this study is the influence of the weight distribution on the static stability of the walking machine on the basis of a hexa-quad bimorphic robot. Section 2 provides a brief description of the analysed design including the percentage weight distribution of the prototype. Section 3 describes the research methods used in this study and Section 4presents the results obtained with them.2. Hexa-quad bimorphic robot The hexa-quad bimorphic robot can transform from six- to four-legged configuration (or the other way round) without needing change over. Owing to this, the robot can move with a relatively high speed in rough terrain, while maintaining its manipulation functionality during standing and walking. The robot body (Fig. 1) is composed of three trunk segments: front segment KP, middle segment KM and rear segment KT. Each segment is equipped with a pair of three-link legs designated NL2, NP2, NL3, NP3 (locomotion only) and NP1 and NL1 (locomotion and manipulation capability). As a special feature the robot is equipped with an extendable weight enabling control of the c.o.m. position during locomotion 6.Fig. 1. Schematic of hexa-quad bimorphic robot showing the prototypes percentage weight distribution KP front trunk segment, KM middle trunk segment, KT rear trunk segment, 1P single axis joint, 2P biaxial joint, WM extendable weight assembly, NP1(NL1) right (left) front limb with manipulation and locomotion function, NP2(NL2) right (left) limb with locomotion function, NP3(NL3) right (left) rear limb with locomotion function. The weights of the prototype assemblies of the analysed walking robot are given in Table 1. The percentages of the total body weight can be calculated on this basis. The leg-to-trunk weight ratio ranges from 38.8% to 61.2%. The weights of the trunk segments together with the limbs attached to them expressed as a percentage of the total body weight are 24.4%/38.8%/36.8% (KP/KM/KT).Table 1. Weights of the segments of hexa-quad bimorphic robot3. Research methods The research reported in this article was carried out using simulation model developed in the software program Matlab Simulink. The simulation model was developed on the basis of the mathematical model of hexa-quad bimorphic robot, derived analytically for previous studies. The parameter chosen to quantify the static stability of the robot was the longitudinal stability margin (LSM). It is defined as the smallest distance from the c.o.m. projection and the support polygon edge measured parallel to the c.o.m velocity vector of the machine 7. Two analyses were carried out under the research. The first of them was to investigate the relationship between the weight of limbs relative to the total weight of the robot and the robots static stability. Five limb-to-weight ratios were checked for three chosen postures of the analysed hexa-quad bimorphic robot. The ratios differed by 10% from 30% to 70%. For the purpose of carrying out the analyses it is necessary to assume a constant ratio between the body segments. The ratio closest to the actual construction was chosen with the front segment making up 20% of the total weight with the remaining weight split equally between the middle and rear segments (40% each). Note that in theseanalyses the weights of segments do not include the weights of limbs attached to them. The objective of the second study was to examine the effect of a few weight distributions among the robot segments on its static stability. Five weight distribution patterns were chosen with the centre of mass positioned on the front segment of the trunk (40%/30%/30%), on biaxial joint (40%/40%/20%), on middle segment of the trunk (30%/40%/30%), on the single axis joint (20%/40%/40%) and on the rear segment of the trunk (20%/30%/50%). The analysis was carried out in the same way as in study No. 1, namely by reading the centre-of-mass position in the simulation model for the same three robot postures and each of the pre-defined weight distribution configurations followed by determination of the longitudinal stability margin during stance phase. In these analyses the limb weight was included assuming for all simulations 200 g weight of a single leg. The assumed body weight was 3000 g. Three characteristic postures were considered, as presented in Fig. 2. Posture No. 1 (Fig. 2a) presents the robot walking in a tripod gait with three legs (NL1, NP2, NL3) in forward swing (transfer) phase and the remaining legs (NP1, NL2, NP3) in the stance phase. In Posture No. 2 (Fig. 2b) there is the greatest risk of losing static stability. In that posture the rear legs and the middle leg on the right-hand side are in the stance phase and the other legs are in the sway phase. In both postures the hexa-quad bimorphic robot is in hexapod (i.e. primary) configuration. Posture No. 3 represents the alternative configuration (quadruped) in which the robot is supported on legs NP2, NP3 and NL3. In the quadruped configuration the front segment of the trunk is tilted up by an angle of 90 degrees.Fig. 2. Pictograms representing the analysed postures of hexa-quad bimorphic robot: a) tripod gait in hexapod configuration, b) the lowest stability situation in hexapod configuration, c) quadruped configuration.4. Results of research The relationship between the weight of limbs relative to the total weight of the robot and the robots stability during the stance phase is presented in the graphs in Fig. 3. From the curves it can be seen that for the tripod gait a change in the weight of limbs relative to the total weight of the robot has little effect on the LSM value. Equal distribution of weight between the trunk and limbs offered the greatest stability. For Posture No. 2 and Posture No. 3 the LSM value decreases with the increasing weight of limbs in relation to the trunk weight. It is a more or less linear relationship. Low weight of limbs in Posture No. 2 changes the loss of postural stability to the limit stability condition. Hence, for small limb weights the generalized coordinates configuration has little effect on the change of c.o.m. position. Raising the trunk in Posture No. 3 produced higher LSM values. The value of 65% is considered the limit weight of limbs at which the robot can no longer operate in the alternative QUADRUPED configuration.Fig. 3. Weight of limbs relative to the total weight of the robot vs. LSM value for three different postures. The bar chart in Fig. 4 below represents the influence of the weight distribution between the segments of hexaquad bimorphic robot on its static stability. The