小型五自由度多关节型机器人设计+CAD图纸(2)
2.3.3 机器人驱动方案的确定 13
2.3.4 机器传动方案的比较与选择 13
2.3.5 机器人的总体结构设计 15
3 机器人基本结构设计 17
3.1 机器人的基本结构概述 17
3.2 机器人的结构设计 17
3.2.1 机器人底座及回转工作台结构设计 18
3.2.2 大臂和小臂机械结构设计 19
4 机器人各关节电机及减速器的选型 21
4.1 机器人的整体受力图 21
4.2 机器人的电机及减速器选型 21
4.2.1 腕部回转关节的设计选型 22
4.2.2 腕部俯仰关节的设计选型 22
4.2.3 小臂俯仰关节的设计选型 23
4.2.4 大臂俯仰关节的设计选型 23
4.2.5 腰部回转关节的设计选型 23
5 机器人零件校核及三文模型 25
5.1 机器人电机键的校核 25
5.2 五自由度多关节机器人的三文模型 26
5.2.1 机器人的三文模型图 26
5.2.2 机器人的舒展极限位置 26
5.2.3 机器人的收缩极限位置 27
6 总结 28
致 谢 30
参考文献 31
附录一：XB1单极谐波减速器外形安装尺寸 32
附录二：交流伺服电机外形安装尺寸 33
1 绪论
1.1 引言
机器人是机器进化和科学技术发展的必然结果，机器人从问世到现在经过了50多年的发展，在国民经济，科学研究以至整个社会领域发挥着越来越显著的作用，成为人们生活学习中的好帮手，近十年来各种用途的机器人得到了广泛的应用，如焊接、喷漆、搬运等用于制造车间的工业机器人。特别是在医疗、服务、外空、国防等人类极限以外的领域，发挥着无可替代的作用。正是因为如此，世界上许多国家投入巨资发展机器人技术。机器人技术已经形成了一门新学科—机器人学（Robotics），以微电子技术为主导涉及了工程力学、计算机科学技术、机械电子工程学、自动控制理论、人工智能和生物学科等多门学科为一体，是一门综合技术学科。
1.2 工业机器人的发展及研究现状
机器人自诞生之日起，就显示出来其强大的生命力、机器人不仅在工业生产中得到了广泛的应用，而且给传统产业也带来了质的飞跃。它不仅提高了传统产业的工业自动化程度，提高了劳动生产率，还促进了资源消耗低，环境污染少的新兴产业的诞生。由于人类在机械工程、电气工程、微电子技术、计算机技术、控制论、传感技术、信息学、声学、仿生学和人工智能等学科领域的快速发展机器人技术的应用也正向农业、林业、畜牧养殖业、海洋开发、宇宙探索、国防建设、安全救灾、生物医药、服务娱乐等新的领域拓展，并以取得显著地进展。机器人技术已成为高新科技应用中的重要组成部分。
机器人有两大类：用于制造环境下的工业机器人和制造环境服务机器人。机器人产业是一种生产环境和生产条件，具有较强的适应性和灵活性的柔性自动化设备，主要是应用在现在工业制造代替人从事繁重的，单调重复，环境危险，人做不了或做不好的工作，从而减少了工人的劳动强度，改善了劳动环境，有效提高了生产的自动化程度，提高产品质量和劳动生产率。工业机器人是一中柔性制造系统，工厂自动化和计算机集成制造系统必不可少的自动化工具，它的开发和应用已成为工业自动化水平的重要标志。