还有本校许多电子图书馆里（中国知网、万方、维普等）的大量文献，无论是机器人对的结构设计，机电一体化流程，传感检测技术等等。

2。2 调研情况

极坐标机器人研究特点是机器人主体结构具有三个自由度, 两个旋转运动和一个直线运动，工作范围较大，占地面积小；控制系统复杂的机器手臂有两个回转关节和一个棱柱关节，其轴线按极坐标配置，运动学模型较复杂，占用空间较小，操作范围大且灵活。

该课题也是与上海擎用汽车零部件有限公司的校企合作课题之一。针对该企业所提出的几个实际问题和情况来看，主要是解决企业零部件搬运的空间运输问题，尤其是对于异面空间工作台的零部件搬运遇到极大麻烦，而且每一段机器人的工作周期会进行不同零部件的输送任务，并不是单一的运输一种零部件。所以在机器人的手爪上还要考虑设计多种适应不同零件大小和外形结构的末端执行器。空间运输方面正好可以用极坐标式机器人来解决，极坐标式机器人的第一大的优势就在于空间的运动灵活性。我会尽最大的努力设计出能够处理这些问题的机器人，为企业解决当前最实际的问题。

3 本课题的基本内容

3。1 机械结构设计方案初定

极坐标型机器人又称为球坐标型机器人，其结构如右图所示，R，θ和β为坐标系的坐标。其中θ是绕手臂支撑底座垂直的转动角，β是手臂在铅垂面内的摆动角。这种机器人运动所形成的轨迹表面是半球面。

如上图所示示意图，

根据工作范围：1000mm＊1000mm＊800mm

暂定手臂X伸出长度最大1000mm，既半径为1000mm的半球状的工作空间。

3。2 传感器类型选择初定

1。 视觉传感器＊1

用于装置在机器人手臂的端部，通过与PC控制端相连接工作，识别工件位置、大小、工况等。

2。 角位移传感器＊2

用于手臂和手腕的旋转角度精确定位，达到较高精确度。

3。 位置传感器＊1

用于手抓的直线运动距离控制。

4。 压力传感器＊1

用于手抓抓取工件是否抓紧的识别。

3。3 手抓结构方案初定

手腕是联接手臂和手部的结构部件，它的主要作用是确定手部的作业方向。因此它具有独立的自由度，以满足机器人手部完成复杂的姿态。

要确定手部的作业方向，一般需要三个自由度，这三个回转方向为：

（1）臂转　绕小臂轴线方向的旋转。

（2）手转　使手部绕自身的轴线方向旋转。

（3）腕摆　使手部相对于臂进行摆动。

组合的方式可以如下图所示：可以适应适合形状大小并不规整的工件。

3。4 驱动控制系统方案初定

现代工业机器人的主要驱动方式主要有三种：气动驱动、液压驱动和电动驱动。

气动驱动：机器人气动驱动系统以压缩空气为动力源。气动驱动机器人具有气源方便，系统结构简单，动作快速灵活，不污染环境以及维护方便、价格便宜、适合在恶劣工况条件下工作等特点。目前气动主要用于冲床上下料，小零件装配，食品包装及电子元件输送等作业中。但是由于气体可压缩性，遇阻具有较高的容让性，所以也可以作为机器人手爪的动力源。论文网