本资料由机械毕业设计论坛提供，全套资料请登陆www.jxcxbbs.com下载！
定位精度和重复定位精度是衡量机器人工作质量的一项重要指标。
G、 编程方式和存储容量。
本设计中的三自由度圆柱坐标型工业机器人的有关技术参数见表2-1。
表2-1 机械手类型 抓取重量 自由度 机座内部 腰部机构 手臂机构 末端执行器 三自由度圆柱坐标型 2.38Kg 3个（1个回转2个移动） 回转运动，回转角0°--180°，步进电机驱动 伸缩运动，升降范围400mm，液压缸驱动 伸缩运动，伸缩范围70mm，液压缸驱动 液压缸驱动 第3章 工业机器人的机械系统设计
3.1 工业机器人的运动系统分析
3.1.1 机器人的运动概述
工业机器人的运动，可从工业机器人的自由度，工作空间和机械结构类型等三方面来讨
论。
如图2-1所示，为工业机器人机构的简图。
图3-1 机构简图
a．工业机器人的运动自由度
所谓机器人的运动自由度是指确定一个机器人操作位置时所需要的独立运动参数的数目，它是表示机器人动作灵活程度的参数。
本设计的工业机器人具有四转动副和移动副两种运动副，具有手臂伸降，旋转，前后往复三自由度。
- 5 -
本资料由机械毕业设计论坛提供，全套资料请登陆www.jxcxbbs.com下载！
b．机器人的工作空间和机械结构类型
（1）工作空间 工作空间是指机器人正常运行时，手部参考点能在空间活动的最大范围，是机器人的主要技术参数，工作空间图如图2-2。
图3-2 工作空间图
（2）机械结构类型
圆柱坐标型为本设计所采用方案，这种运动形式是通过一个转动，两个移动，共三个自由度组成的运动系统（代号RPP），工作空间图形为圆柱形。它与直角坐标型比较，在相同的工作条件下，机体占体积小，而运动范围大。 3.1.2 机器人的运动过程分析
工业机器人的运动过程中各动作如图3-3和表3-1。
图3-3
- 6 -
本资料由机械毕业设计论坛提供，全套资料请登陆www.jxcxbbs.com下载！
表3-1
机器人开机，处于A点 手臂上升 旋转至B点 手臂伸出 手臂下降 夹紧工件 手臂收缩 旋转至C点 放松工件 工步一 工步二，工步七，工步十三 工步三 工步四, 工步十 工步五，工步十一 工步六 工步八，工步十四 工步九 工步十二 实现运动过程中的各工步是由工业机器人的控制系统和各种检测原件来实现的，这里尤其要强调的是机器人对工件的定位夹紧的准确性，这是本次设计成败之关键所在。
3.2工业机器人的执行机构设计
3.2.1 末端执行机构设计
工业机器人的末端执行机构设计是用来抓持工件或工具的部件。手部抓持工件的迅速、
准确和牢靠程度都将直接影响到工业机械手的工作性能，它是工业机械手的关键部件之一。 3.2.1.1 设计时要注意的问题：
a. 末端执行机构应有足够的夹紧力，为使手指牢靠的夹紧工件，除考虑夹持工件的重力外，还应考虑工件在传送过程中的动载荷。
b. 末端执行机构应有一定的开闭范围。其大小不仅与工件的尺寸有关，而且应注意手部接近工件的运动路线及其方位的影响。 c. 应能保证工件在末端执行机构内准确定位。
d. 结构尽量紧凑重量轻，以利于腕部和臂部的结构设计。 3.2.1.2 总体结构设计
采用滑槽杠杆式回转型夹持器，用小型液压缸驱动夹紧，它的结构形式如图2-4。滑槽杠杆式回转型夹持器，当驱动器推动杆2向上运动时，圆柱销3在两杆4的滑槽中移动，迫使与支架1相铰接的两手指（钳爪）产生夹紧动作和夹紧力。当杆2向下运动时，手指松开。
- 7 -
本资料由机械毕业设计论坛提供，全套资料请登陆www.jxcxbbs.com下载！
图3-4 末端执行器
3.2.1.3 液压油缸的选择和夹紧力的校验
a．
初选油缸型号
考虑到所要夹持的是比较小的零件，最大工作载荷很小，故初选液压缸型号为Y-HG1-C40/22×25LF2HL1Q，它的主要技术参数如表2-2。 表3-2 冶金设备标准液压油技术规格 缸 径 /mm 活塞杆直径 /mm 速度比 1.46 40 b．
夹紧力校验 1）零件的计算
22 2 28 通径 /mm 10 M18x1.5 油口直径 联接螺纹 V??R2h?3.14?50.82?106?858940(mm3)m??vG?mg??vg?2780?858940?9.8?23.4(N)109
- 8 -
