伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人设计(3)
1.2.2 伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人的用途
伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人广泛用于机械制造业中代替人完成大批量、高质量要求的工作，如汽车制造业、船舶制造业、某些家电产品（如电视机、电冰箱、洗衣机）、化工、航天科技、军事装备等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等。从而提高生产率、降低成本，同时提高产品的质量、保证生产过程的安全性
1.2.3 伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人的主要性能参数
操纵力（又称臂力或负荷）即抓取和夹持工件的重量，操作力与机械手不仅与工件的重量有关还与工作时的运行速度有关，在设计时往往要考虑在一定速度下的操纵力。
反应速度：机械手在全行程下每一个工作阶段的最大操作速度。
行程：机械手运动行程的范围。
自由度数目：指整机、手臂及手腕共有的运动自由度数目，一般给出坐标形式。
传动方式：动力源或传动系统的选择。有电、气、液等多种动力源为机械手提供传动方式。
大小和重量：机械手的尺寸及极限重量。
安全性：要考虑控制系统及传感部分的故障及失效及工作的可靠性。
程序控制方式及容量：工作状态的设计、控制与运行方式，以及拓展空间。
其它：如寿命、安全性、可靠性、使用动力源、成本等。
1.2.4 伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人的设计要求
进行伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人结构和控制总体方案设计；对关键零件进行强度和刚度校核；绘制机械三文零件图及装配图，绘制工程图；编写毕业说明书等技术文档。
1.2.5 伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人的设计内容
（1） 单轨道平面关节型机器人的结构设计
采用三文机械设计软件建立包括传动系统在内的平面关节机器人的结构模型，对关键零件和薄弱部分进行强度和刚度校核。绘制系统装配图和零件图。
（2） 导轨与平面关节机器人联接结构的设计
从满足机械臂快速运动、定位，以及安装方便的角度选择合适的导轨形式
设计导轨与平面关节机器人联接的结构。对导轨的刚度和寿命进行校核。
（3） 机器人的控制方案设计
针对机器人系统成本和设计周期的要求，选择合适的控制器和必要的传感器，给出控制的总体方案。
1.2.6 伺服电机驱动的单轨道平面关节型机器人的设计原始条件及数据
（1) 最大工作负荷8kg;
（2） 机器人直线自由度行程不小于2.5m;
（3） 大臂回转角度不小于180度。
1.3. 平面关节型机器人的设计方案
1.3.1 候选方案一
这种方案是在大臂处就采用平动的形式。其优点是机械臂能够快速的沿着y 向运动，并且能承受较大的负载。
图1.2 候选方案一机器人
1.3.2 候选方案二
该方案的设计方法是将机器人臂部阶梯状的连接起来。中间臂部和执行器末端用齿轮和齿条配合传动,使得执行器末端能够沿着z轴上下运动。其优点是能够承载较大负载。
图1.3 候选方案二机器人
1.3.3 候选方案三
该方案末端执行器使用了丝杆传动,电机的转动带动丝杆的转动从而使执行机构上下运动。
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