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四自由度物料搬运工业机器人设计【论文、CAD图纸、solidworks三维图、开题报告、任务书、外文翻译、答辩PPT】
四自由度物料搬运工业机器人设计
摘 要
随着我国工业的不断发展，机器人在工业领域运用的越来越多，但现在国内大多采用串联式的工业机器人，而用于工业领域的并联机器人比较少。并联工业机器人相比于串联工业机器人有很多优点，例如并联工业机器人可以避免串联工业机器人的累积误差，精度相比于串联工业机器人较高，而且结构紧凑，所需的工作空间较小。本课题研究了一种四自由度的并联物料搬运工业机器人，通过对其结构的改进和运动学分析，可以进一步提高工作精度。首先，通过三维软件设计出机器人的三维图，然后通过对容易破坏的部件进行有限元分析，最后对机器人进行了动力学分析和仿真，求解出了机器人在负载时的受力情况，并参考有限元分析软件的分析结果对机器人结构进一步优化。结果表明，通过优化搬运工业机器人的结构，所设计的四自由度物料搬运工业机器人可以进一步提高工作精度，并且提高了主动臂等容易破坏部件的强度。
关键词：并联机器人，四自由度，动力学，有限元
The Design of 4-DOF Handling Industrial Robot
Abstract
With the continuous development of industry, more and more application in the field of industrial robots, but most of them are serial industrial robots in our country, there are few parallel robots used in industry. Compared with serial robots, the parallel robot can avoid the cumulative error and have relatively high precision, compact structure and less space required for work. A kind of four DOF parallel robot for material handling is studied. Through the improvement of structure and finite element method, the working accuracy can be further improved. Firstly, through 3D software to design three-dimensional model of the robot, and then through the finite element analysis of easily damaged parts, and finally carry out the robot dynamics analysis and simulation, solved the force load of the robot, and the analysis of the reference software of finite element analysis results to further optimize the structure of robot. The results show that the structure optimization of handling robot, four DOF material handling robot design can further improve the working accuracy, and improve the strength of the driving arm is easy to be damaged.
Keywords： parallel robot，four degrees of freedom, dynamics，finite element method
目录
随着我国工业的发展，机器人在工业领域的运用越来越广泛，它能自动执行工作，代替人类完成一些工业操作，也可以在恶劣环境下工作。它可以实时的接受操作人员所输入的指令，也可以按照编辑好的程序来运行，现代的工业机器人的柔性也越来越高，越来越趋于智能化，需要人为控制的越来越少。随着工业生产越来越多样化，机器人的作用也呈现多样性，而且能完成许多依靠人力无法完成的劳动。工业机器人有以下几个特点：
（1）可编程。现在的工业机器人柔性越来越高，工业机器人可以根据所需实际工作环境再进行编程，大大提高了其灵活性，进一步智能化。
（2）拟人化。目前的工业机器人大多仿造人的关节来设计的，还有安装有许多传感器，能随时检测周围环境，并执行相应指令。
（3）通用性。为了节省成本，现在的工业机器人的通用性越来越高，使得其灵活性也越来越高。
（4）多学科。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合。工业机器人技术的发展会使得我国工业生产更进一步，工业机器人发展的技术和水平在一定程度上也能展现我国的工业实力。
串联型工业机器人，一个轴的运动会改变另一个轴的坐标点，比如六关节机器人。它的驱动力一般主要来自于伺服电机，但这样使得各主动臂和从动臂具有较大的运动惯量，难以完成快速的运动。目前我国大多的数的工业机器人都是串联型工业机器人，因为它的结构相对于并联机器人来说比较简单，所需要的控制简单，大大降低了其成本，已成功运用于产品的摆放和工件的移动等作业。
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