1、Contents機器人概述機器人概述v 機器人是現代機械學、自動控制、計算機科學與機器人是現代機械學、自動控制、計算機科學與工程、人工智能、微電子學、光學、通訊技術、仿工程、人工智能、微電子學、光學、通訊技術、仿生技術、社會學等多種學科和技術發展的結晶生技術、社會學等多種學科和技術發展的結晶機器人技術成為一項具有高度綜合性的先進機器人技術成為一項具有高度綜合性的先進技術。因此，一個國家的機器人技術發展情技術。因此，一個國家的機器人技術發展情況，可以說就是衡量一個國家科學技術發展況，可以說就是衡量一個國家科學技術發展水平的重要標志，是一個國家綜合國力的重水平的重要標志，是一個國家綜合國力的重要體

2、現。要體現。我國機器人產業的發展背景我國機器人產業的發展背景v在我國，機器人產業起步較晚在我國，機器人產業起步較晚v我國的機器人大致經歷了我國的機器人大致經歷了3個階段個階段:70年代的萌芽期，年代的萌芽期，80年代的開發期和年代的開發期和90年代的適用化時期。年代的適用化時期。v我國的機器人發展水平與西方發達國家的先進機器人我國的機器人發展水平與西方發達國家的先進機器人技術相比仍有很大的差距，機器人技術的應用普及程技術相比仍有很大的差距，機器人技術的應用普及程度也不高度也不高。 前前 景景目前，工業機器人的研究開發正處在一個目前，工業機器人的研究開發正處在一個蓬勃發展的階段，在先進的的工業發

3、達國蓬勃發展的階段，在先進的的工業發達國家里，工業機器人的開發與制造正在形成家里，工業機器人的開發與制造正在形成一個龐大的產業，全世界每年的工業機器一個龐大的產業，全世界每年的工業機器人銷售額可達人銷售額可達42億美元。盡管如此，工業億美元。盡管如此，工業機器人產業產業仍在不斷拓展，不斷向新機器人產業產業仍在不斷拓展，不斷向新的領域進軍的領域進軍。工業機器人結構設計工業機器人結構設計關節式機器人具有很好的作業適應性，是目前通關節式機器人具有很好的作業適應性，是目前通用工業機器人的主要結構形式。機械手的驅動形用工業機器人的主要結構形式。機械手的驅動形式主要有液壓驅動、電驅動、氣動等。液壓驅動式主

4、要有液壓驅動、電驅動、氣動等。液壓驅動主要用于承載大、要求快速反應場所；氣動具有主要用于承載大、要求快速反應場所；氣動具有價格低、適用負載小、結構簡單等特點，但其難價格低、適用負載小、結構簡單等特點，但其難以實現伺服控制；電驅動由于擁有噪聲低、控制以實現伺服控制；電驅動由于擁有噪聲低、控制方便、精度高等特點而被廣泛運用。本設計中采方便、精度高等特點而被廣泛運用。本設計中采用伺服電機作為驅動源，通過齒輪、同步帶（輪）用伺服電機作為驅動源，通過齒輪、同步帶（輪）等進行傳動。腕關節上設計有裝配手爪用法蘭，等進行傳動。腕關節上設計有裝配手爪用法蘭，可以通過更換手爪來實現不同的作業任務可以通過更換手爪來

5、實現不同的作業任務五自由度機械手為基本的關節式結構，五自由度機械手為基本的關節式結構，圖為其結構簡圖，共擁有圖為其結構簡圖，共擁有5個旋轉自由個旋轉自由度，分別為：機身旋轉關節度，分別為：機身旋轉關節J1（肩關（肩關節）、大臂旋轉關節節）、大臂旋轉關節J2（肩關節）、（肩關節）、小臂旋轉關節小臂旋轉關節J3（肘關節）和手腕仰（肘關節）和手腕仰俯運動關節俯運動關節J4、手腕旋轉運動關節、手腕旋轉運動關節J5（腕關節）（腕關節）24。其中的。其中的2個肩關節個肩關節協同協同1個肘關節完成定位操作，個肘關節完成定位操作，2個腕個腕關節進行定向。兩個肩關節分別實現關節進行定向。兩個肩關節分別實現俯仰和

6、繞豎直線方向旋轉，兩個肩關俯仰和繞豎直線方向旋轉，兩個肩關節的旋轉軸線正交，肘關節轉動軸線節的旋轉軸線正交，肘關節轉動軸線平行于實現俯仰的肩關節平行于實現俯仰的肩關節J2。這種構。這種構型擁有動作靈敏準確、占用空間小，型擁有動作靈敏準確、占用空間小，作業過程不發生干涉等優點，是通用作業過程不發生干涉等優點，是通用機械手的常見選型。機械手的常見選型。使用的同步傳送帶由于工作過程有較大的張緊力，在使用使用的同步傳送帶由于工作過程有較大的張緊力，在使用中會發生塑性伸長進而有可能會產生松弛和打滑等現象，中會發生塑性伸長進而有可能會產生松弛和打滑等現象，因此在傳送帶的設計過程中添加了一個可以調整位置的張因此在傳送帶的設計過程中添加了一個可以調整位置的張緊裝置，用以確保帶輪有固定的張緊力。如圖所示，張緊緊裝置，用以確保帶輪有固定的張緊力。如圖所示，張緊輪通過彈簧有一個向上的固定壓緊力，可以在帶松弛時會輪通過彈簧有一個向上的固定壓緊力，可以在帶松弛時會自動施壓來保證張緊自動施壓來保證張緊。主要設計參數 項目項目 規格規格自由度5結構直立，關節式驅動系統交流伺服系統（J1到J5）位置檢測方