机械5

SCARA机器人的技术参数 (1)抓重：≤1kg (2)自由度：4 (3)运动参数： 大臂：±100。(回转角度)，角速度≤1.8rad/s 小臂：±50。(回转角度)，角速度≤1.8rad /s 手腕回转：±100。(回转角度)，角速度≤1.8rad。/s 手腕升降：100mm(升降距离)，线速度≤0.01m/s 大臂的转动速度为角速度≤1.8rad/s，电机初选四通步进电机，两相混合式86BYG250B一0402。最高转速为30OORPM，设计电机按1500RPM工作。 摘要：工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。 本文设计了一个工业用SCARA机器人。SCARA机器人(全称Selectively Complia
nce Articulated Robot Arm)很类似人的手臂的运动，它包含肩关节肘关节和腕关节来实现水平和垂直运动。它是一种工业机器人，具有四个自由度。其中，三个旋转自由度，另外一个是移动自由度。它能实现平面运动，具有柔顺性，全臂在垂直方向的刚度大，在水平方向的柔性大，广泛用于装配作业中。 本文用模块化设计方法设计了SCARA机器人的机械结构。分析了SCARA机器人的运动学正解和逆解，建立了机器人末端位姿误差计算模型并做了运动模拟。 关键字: SCARA位姿误差 目录 第一章绪论1 1．1引言1 1．2国内外机器人领域研究现状及发展趋势1 1.3 SCARA机器人简介2 1.4平面关节型装配机器人关键技术4 1.4.1操作机的机构设计与传动技术4 1.4.2机器人计算机控制技术4 1.4.3检测传感技术5 1.5项目的主要研究内容6 1.5.1项目研究的主要内容、技术方案及其意义6 1.5.2拟解决的关键问题7 第二章SCAAR机器人的机械结构设计7 2.1 SCARA机器人的总体设计7 2.1.1 SCARA机器人的技术参数7 2.1.2 SCARA机器人外形尺寸与工作空间7 2.1.3 SCARA机器人的总体传动方案8 2.2机器人关键零部件设计计算10 2.2.1减速机的设计计算10 2.2.2电机的设计计算11 2.2.3同步齿型带的设计计算11 2.2.4滚珠丝杠副的设计计算13 2.3大臂和小臂机械结构设计14 2.4腕部机械结构设计16 2.5小结17 第三章SCARA机器人的位姿误差建模17 3.1基于机构精度通用算法的机器人位姿误差建模17 3.2机构精度通用算法18 3.2.2通用机器人位姿误差模型20 3.2.2.1机构通用精度模型与机器人位姿误差模型的联系20 3.2.2机器人位姿误差模型的建立20 3.3小结25 总结26 参考文献27 致谢28