漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人运动非线性滑模控制及双重弹性

漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人运动非线性

滑模控制及双重弹性振动主动抑制

谢立敏1,2 陈 力1

1.福州大学,福州,350108

2.福建农林大学,福州,350002摘要:讨论了漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人系统的动力学建模过程二运动控制律设计及关节和臂双重弹性振动的抑制问题三利用动量二动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法对系统进行动力学分析,并建立系统动力学方程三基于奇异摄动法,将系统分解为三个相互独立的子系统:仅表示系统刚性运动的 刚性关节-刚性臂 慢变子系统二仅表示柔性关节引起的系统弹性振动的 柔性关节-刚性臂 快变子系统和仅表示柔性臂引起的系统弹性振动的 刚性关节-柔性臂 快变子系统三分别针对三个子系统设计适当的控制律,其中非线性滑模控制方法用来实现空间机器人期望运动轨迹的渐近跟踪,速度差值反馈控制器用来抑制柔性关节引起的系统弹性振动,线性二次型最优控制器用来抑制柔性臂引起的系统弹性振动三因此,系统的总控制律为三个子系统的控制律组成的混合控制律三仿真实验证明所提出的混合控制律能够保证系统的控制精度,且能够有效地抑制柔性关节和柔性臂引起的系统弹性振动三

关键词:漂浮基空间机器人;柔性关节;柔性臂;奇异摄动;滑模

中图分类号:TP241 DOI :10.3969/j .

issn.1004-132X.2013.19.020Nonlinear Slidin g Mode Motion Control and Double Elastic Vibration Active Su pp ression of Free -floatin g Flexible -j oint and Flexible -link S p ace Robot Xie Limin 1,2 Chen Li 11.Fuzhou Universit y ,Fuzhou ,3501082.Fu j ian A g riculture and Forestr y Universit y ,Fuzhou ,350002Abstract :A d y namics modelin g ,motion controller desi g n and j oint-link double flexible vibration su pp ression p roblem of free-floatin g flexible-link and flexible -j oint s p ace robot were discussed.The d y namic e q uations of the s y stem were established accordin g to s y stem 's momentum conserva -tion ,an g ular momentum conservation and La g ran g e-assumed mode method.Based on sin g ular p er -turbation method ,the s y stem was decom p osed into three mutual inde p endent subs y stems :a ri g id-j oint and ri g id-link slow subs y stem re p resented the ri g id-j oint and ri g id-link s y stem 's ri g id mo -tion ,a flexible -j oint and ri g id -link fast subs y stem re p resented the s y stem 's elastic vibration caused b y flexible-j oint and a ri g id-j oint and flexible-link fast subs y stem re p resented the s y s -tem 's elastic vibration caused b y flexible -link.Then three controllers were desi g ned for the three subs y stems res p ectivel y .A nonlinear slidin g mode controller was desi g ned to realize the as y m p totic trackin g of the s y stem 's motion tra j ector y .A feedback controller was used to su pp ress the flexible vi -bration caused b y flexible-j oint based on the velocit y difference between the link and the motor.A linear q uadric re g ulator was used to su pp ress the flexible vibration caused b y flexible-link.There -fore ,the s y stem 's total controller was a com p osite of the three controllers.The simulation p roves the p ro p osed com p ound controller can g uarantee the control s y stem 's accurac y and su pp ress the elastic vi -bration caused b y flexible-j oint and flexible-link effectivel y .Ke y words :free-floatin g s p ace robot ;flexible-j oint ;flexible-link ;sin g ular p erturbation ;slid -in g mode

收稿日期:2012 06 06基金项目:国家自然科学基金资助项目(11072061,10672040);福建省自然科学基金资助项目(2010J01003)0 引言目前,有关空间机器人系统的动力学分析及

智能控制的研究已得到各国科学研究人员的广泛

关注,并已取得了一定的成果三但值得注意的是,

大多数研究都建立在空间机器人系统结构中各分

体均为纯刚性体的基本假设上,并将空间机器人

视为一个多刚体系统[1-3]三然而,在实际的空间应用中,空间机器人的机械臂与装配在关节处驱动该机械臂运动的电机转子之间的连接不可能为绝

对刚性三同时,在空间机器人轻型化的要求下,带

有柔性的机械臂已经得到了越来越广泛的运用三

四7562四漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人运动非线性滑模控制及双重弹性振动主动抑制

谢立敏 陈 力

工业领域中一般多用6关节型机器人(精)

工业领域中一般多用6关节型机器人，根据所学内容谈谈该种机器人都有哪些部件组成，每个部件的工作原理及选择该部件的依据 图例 六关节型机器人，又称之为“六自由度型机器人”。是我们大型工业生产中，使用相当广泛的一种机器人类型。如图所示的，为一个基本的六关节型机器人，亦是最常见的六关节型机器人。其基本结构为由六个转轴，组成的空间六杆开链结构机器人。由七个部件和六个关节连结而成的，拥有六个自由度，每个自由度均为旋转关节，具有与外界交互性能良好的开式结构。 由此例，我们可以得出，该类机器人的机械结构部件由主要是以三个主要部件所组成：机身部件、手臂部件、手腕及手部部件所组成的。 绝大多数的六关节型机器人都是以机座回转式的机身部件为基础，他的作用是直接连接、支承和传动机器人的主要运动机构。而六关节类的机器人通常是用在汽车或者其他较大型设备的生产流水线里，需要一套运动范围相对较大且可以有效率的进行生产的机器人设备，这也是六关节机器人通常使用回转式机座型机身的原因。 连结在机身上进行承载传动的，则是该类机器人最主要的部分，亦是关节使用最多的运动机构，通常为机械臂形式的手臂部件。通常手臂部件是由与机身部件相连接的大臂带动的第二关节、第三关节和小臂与手部组成的第四关节所形成的，手臂部件的作用是支承腕部和手部，并带动它们在空间运动。

手臂部件（简称“臂部”），在六关节类的机器人身上，比较常使用的是“转动伸缩型臂部结构”。该类臂部的好处，是使得机器人的工作范围大适应性广，配合其大角度大范围的手腕活动，使它工作时位置的适应性很强。是在实际生产中，对于大幅度提高大型设备的生产效率，起到了一个良好的基础作用。 而在整套机械结构末端的，是其腕部及其手部部件，主要是由腕部与臂部连结的第四关节和手部自身旋转或者夹持所用到的第五、第六关节所组成的。它的主要作用是确定手部的作业方向，而多数将腕部结构的驱动部分安排在小臂上。 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。（第四关节的旋转）(2手转：使手部绕自身的轴线方向旋转。（第五关节的旋转）(3腕摆：使手部相对于臂进行摆动。（第六关节的旋转） 在实际的生产中，这套部件决定了该类型机器人在操作流水线上的生产方式，机器人的手部是最重要的执行机构，是实际生产中最重要的一个环节，他决定了产品生产的效率和质量。在工业生产中用到的六关节类机器人，通过运用不同类型的手部，进行着各种直接的生产操作。 总体而言，六关节型机器人其第一关节旋转轴（基座旋转轴）、第四关节旋转轴、第六关节旋转轴（手腕端部法兰安装盘的旋转中心）在同一个平面内；第二关节旋转轴、第三关节旋转轴以及第五关节旋转轴互相平行，而且与前面提到到平面垂直；另外，还需要保证第四关节旋转轴线、第五关节旋转轴线以及第六关节旋转轴线相交于一点。采用该种结构的工业机器人可以使得其运动学算法最为简单可靠。

机器人腕部毕业设计(机械毕业设计)

机器人技术是综合了许多学科的知识，例如计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当今研究领域十分重视的课题，机器人在很多领域都得到广泛应用。机器人的应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志，因而受到各先进工业国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。 本文的主要任务和要解决的问题，是设计一台六自由度的机器人，在已有的技术资料的基础上，通过分析，确定腕部的传动系统，然后假设腕部末端的结构，确定腕部的输出功率，然后计算出腕部所需的电机。在确定电机和传动机构的基础上，对锥齿轮和传动中所需的带轮以及同步齿形带进行设计，并且对它们进行校核，确定所设计的腕部结构能够配合机器人的其他结构进行喷漆动作。并用CAD软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。需要全面理解机械原理、机械设计、机械系统设计以及CAD制图标准等相关的知识，并考虑其可靠性、实用性、经济性等性能。 本课设在已有理论基础上，针对以往研究的不足，根据实际使用要求，确定采用六自由度的关节型机器人结构方案;由于机器人结构复杂，构件繁多，需要用高端软件配合进行建模，装配的工作，而我们现有的材料相当有限，所以本课设只是设计了机器人的腕部结构;并采用CAD绘制了其装备和零件图，并对其中某些零件的强度进行了校核，使腕部的整体结构能够满足工作的要求。 关键词:机器人腕部

1绪论 (1) 1.1机器人的组成 (2) 1.1.1驱动装置 (2) 1.1.2控制系统 (2) 1.1.3执行机构 (2) 1.2机器人分类 (4) 1.2.1按用途分类 (4) 1.2.2按控制形式分类 (4) 1.2.3按驱动方式分类 (4) 1.3腕部结构选形 (5) 1.3.1单自由度手腕 (6) 1.3.2两自由度手腕 (7) 1.3.3三自由度手腕 (8) 1.3.4装配机器人腕部结构选型 (9) 1.4机器人设计 (11) 2末端执行器 (12) 2.1夹持器 (12) 2. 2拟手指型执行器 (13) 2. 3吸式执行器 (13) 3腕部设计 (15) 3.1手腕结构的选择 (15) 3.2传动装置的运动和动力参数计算 (17) 3.2.1选择电机 (17) 3.2.2分配系统传动比和动力参数的设计 (19)

北京理工大学科技成果——一体化柔性关节及仿人柔性机械臂

北京理工大学科技成果——一体化柔性关节及仿人 柔性机械臂 成果简介 本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计，具有高力矩稳定输出（输出力矩70Nm），高集成化（机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中）、互换性好（肩、肘关节可直接替换）、可靠性高等特点，适合于大规模生产，可以降低机械臂成本，具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节，存在内在柔性，当与环境或人接触时，可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时，可以测量关节的输出力矩，获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂，该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计，具有4个自由度（肩部3个，肘部1个），其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性，从而使机械臂可以在非结构化环境中，安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前，项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域，并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法，假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源国家自然基金

技术领域信息技术 应用范围服务型机器人 现状特点国内领先、国际先进 柔性一体化关节 技术创新研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节，可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂，使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互，为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 仿人柔性机械臂 所在阶段原理样机

2018年柔性机器人行业深度研究报告

２０１８年柔性机器人行业深度研究报告

投资案件 关键假设点 全国医院对手术机器人的总需求为5000台，每年开展200台手术。 仓库自动化市场未来3年增速将保持在30%。 有别于大众的认识 市场对工业机器人的国产化浪潮过于乐观，但目前核心零部件技术并没有出现大的突破。 市场不了解机器视觉在制造业中的应用，算法上无监督学习、半监督学习将会在物品残缺检测、快递归类等领域有直接的应用，场景的商业化落地也已超出市场的预期。核心假设风险 医疗信息化投入力度不如预期，物流无人化推进较慢。

目录 1. 传统工业机器人受困核心零部件技术 (6) 2. 柔性机器人结合机器感知进展突破 (8) 2.1 柔性机器人的定义 (8) 2.2 柔性机器人的特点 (9) 2.3 柔性机器人的原理 (9) 3. 医疗机器人最直接落地，估计空间75亿 (12) 4. 机器视觉工业机器人弯道超车 (16) 5. 相关标的 (18)

图表目录 图1：汽车业是工业机器人最主要的应用领域 (6) 图2：生产无法规模化的产业容易丧失研发投入的动力 (7) 图3：国内437家工业机器人企业业务分类 (7) 图4：柔性机器人理论、制造及应用市场示意图 (9) 图5：柔性机械三维结构图 (10) 图6：机器视觉机器人工作流程 (11) 图7：达芬奇手术机器人产品 (12) 图8：医疗机器人功能模块图 (13) 图9：医疗机器人功能模块图 (14) 图10：五轴机器人示意图 (16) 图11：七轴机器人示意图 (16) 图12：视觉机械手在工业的应用 (17) 图13：我国毛笔视觉机械手结构示意图 (17) 图14：2013-2015年全球机器视觉在各领域增速图 (18) 图15：各国机器视觉机器人占总机器人比重 (18) 图16：机器人2017Q1-3总营收同比增长34.61% (18) 图17：机器人归母净利润增速所有放缓 (18) 图18：拓斯达2017Q1-3总营收同比增长98.9% (19) 图19：拓斯达归母净利润保持高速增长 (19) 图20：黄河旋风总营收增速进入上升通道 (19) 图21：黄河旋风归母净利润增速有所下降 (19) 图22：克来机电2017Q1-3实现营收1.54亿元 (20) 图23：克来机电2017Q1-3归母净利润同比增长141% (20) 表1：工业机器人零部件核心技术企业分为上中下游 (6) 表2：订单非标准化限制了ROE的提升 (8) 表3：不同类型机器人性能对比 (11) 表4：达芬奇手术机器人与传统手术方式的对比 (12)

空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制

空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制 a 丁希仑　王树国　蔡鹤皋 (哈尔滨工业大学机器人研究所　150001)摘　要　机器人柔性臂控制问题是目前机器人研究中的一个重点和难点.本文运用基于关节的 求逆技术,得到了有关大质量负载的空间机器人柔性臂动力学轨迹跟踪非线性控制问题的有效方法,并以一平面二杆空间机器人柔性臂为例进行了控制的仿真研究.仿真研究的结果表明,该方法具有较高的可靠性和良好的控制效果. 关键词　柔性机械臂,动力学,轨迹跟踪控制 1　引言 空间机器人操作臂一般具有自身质量较小、手臂长、负载大、微重力等特点,结构(主要是臂杆)带有柔性,因此,考虑臂杆柔性空间机器人机械臂动力学控制问题的研究非常重要. 以往许多研究者在进行柔性臂动力学控制的研究时,主要考虑把柔性臂的非线性动力学模型线性化,从而使用比较成熟的线性控制方法,但这样很难保证控制的可靠性和有效性[1,2]. 同时,在给定柔性机械臂期望的运动轨迹的情况下,为了解决其轨迹跟踪控制问题,在非线性处理中,必须考虑零动力学,它对研究跟踪控制的稳定性问题是非常有用的.可以表明,与柔性机械臂相关的任何有意义的输出限定将导致不稳定的零动力学[3]. 考虑到以上所存在的问题,本文采用基于关节求逆的非线性控制方法.其对抑制柔性臂振动和解决柔性机械臂精确的轨迹跟踪问题是非常有效的.该方法能始终保持稳定性,并且应用非线性反馈克服了典型的关节变量线性反馈的性能局限. 2　动力学建模 本文采用Lag range 方程结合模态展开法推导空间机器人柔性机械臂的动力学模型.La-grange 第二方程的一般形式为d d t ( T p a i )- T p i + V p i =- R p a i +Q i ,(i =1,2,…,n )(1)其中T ,V ,R 分别为系统的动能、势能和Reyleigh 耗散函数,Q i 为除了粘滞阻力外与其他非有 势力对应的广义力,p i 为系统的广义坐标,p =H F .取臂杆变形为末端带有集中质量的悬臂梁的形式.设臂杆k 取s k 阶模态,在其上任一点x k 处的变形 u k (x k ,t )=6s k j =1U kj (x k )F kj (t ),(k =1,2,…,n )(2) 其中U kj (x k )为臂杆k 模态形状函数,F kj (t )为与U kj (x k )对应的模态系数. 1997年7月机器人　ROBOT July ,1997 a 1996-04-26收稿

关节机械手腕部设计

第一章绪论 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业,还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。 机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造中的一个重要组成部分。机器人显著地提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。因而受到各先进工业国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。 机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手,统称为机器人。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它的特点是除了具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。它可以灵活运用在工业上的各个方面，如喷漆、焊接、搬运等。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机器人在国外称为“Mechanical Hand "，它是为主机服务的，由主机驱动;除少数外，工作程序一般是固定的，采用机械编程。因此是专用的。 本课题通过对通用机器人smart6.50R 的结构进行分析和研究，完成对其腕部的设计，最终期望腕部与小臂、手部、大臂能够协调工作，能够完成各种现代工业加工过程中所要求的动作。 本课题的设计思路是：借助已有的通用机器人的腕部设计思想和方法，综合考虑腕部机构在机器人运动中所起的作用和机器人的整体技术参数。

6关节机器人介绍

BONMET ROBOT 在当今高度竞争的全球市场，工业实体必须快速增长才能满足其市场需求。这意味着，制造企业所承受的压力日益增大，既要应付低成本国家的对手，还要面临发达国家的劲敌，二后者为增强竞争力，往往不惜重金改良制造技术，扩大生产能力。 自动化的优势 机器人自动化一系列广受好评的优势，可参见”投资机器人的10大理由”。许多行业尤其是工程、食品等传统行业，普遍面临劳动力老龄化、对年轻人缺乏吸引力的问题。引入机器人解决方案之后，可减轻对传统技术人员的依赖，充分发挥IT、计数机等新兴技术的优势，相关人才也更容易在年轻一代中物色。 改善困难的工作条件与安全性 在高温、腐蚀等高危环境中，高柔性的自动化系统能够代替工作

人员勇挑重担。工作人员从事高度重复性的操作，稍有不慎就会造成经济或质量损失等。而实现自动化作业之后，工作人员便可以转调到对技能要求更高的岗位，工作成就感也将随之上升。恻然解决了招人难、留人难、老龄化这些问题。 优质稳定的产品与工艺降低生产成本 高度柔性的机器人自动化系统能根据市场需求的波动灵活性增减产量；每逢订单激增，即可安排夜班或周末班，而只负担有限的加班成本。机器人自动化还能加快产品转换，在确保品质恒定如一的同时，实现小批量、短周期、多频次供货，从而提升服务水准。自动化系统的重复定位精度与一致性俱优，加工公差更小，工艺控制更严，能长期确保优异的产品质量、最大限度降低生产和劳动力成本。 提高生产效率 机器人是开源节流的得利助手，能有效降低单位制造成本。只要给定输入成值，机器人就可确保生产工艺和产品质量的恒定一致，显著提高产量。自动化将人类从枯燥繁重的重复性劳动中解放出来，让人类的聪明才智和应变能力得以释放，从而生产更大的经济回报。

关节型机器人腕部结构结构设计说明

关节型机器人腕部结构结构设计 1绪论 1.1 选题背景及其意义 本题设计的是关节型机器人腕部结构，主要是整体方案设计和手腕的结构设计及控制系统设计，此课题来源于实际生产，对于目前手工电弧焊接效率低，操作环境差，而且对操作员技术熟练成都要求高，因此采用机器人技术，实现焊接生产操作的柔性自动化，提高产品质量与劳动生产力，实现生产过程自动化， 改善劳动条件。题目要求是：动作范围：手腕回转ο150,摆动ο90,旋转ο360。各 轴最大速度要求：s /30ο。额定载荷kg 5，最大速度s m /3。2、腕部最大负荷： 5kg 。机器人是近30年发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具。在制造工业中，应用工业机器人技术是提高生产过程自动化，改善劳动条件，提高产品质量和生产效率的有效手段之一，也是新技术革命的一个重要内容。自古以来,人们所设想的机器人一般是一种在外形和功能上均能模拟人类智能的机器。特别是在20世纪20年代前后,捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品,更使机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超人”。在现实生活中,一些民间工匠根据这些文学描绘,也制造出一些仿人或仿生的机器人。然而在当时的科技条件下,要使机器人具有某种特殊的“智能”而成为“超人”,显然是不可能的。美国的戴沃尔设想了一种可控制的机械手,他首先突破了对机器人的传统观点,提出机器人并不一定必须像人,但是必须能做一些人的工作。1954年,他依据这一想法设计制作了世界上第一台机器人实验装置,发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》一文,并获得了美国专利。戴沃尔将遥控操纵器的关节型连杆机构与数控机床的伺服轴联结在一起,预定的机械手动作一经编程输入后,机械等就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人也可以接受示教而完成各种简单任务。示教过程中操作者用手带动机械手依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列记录在数字存储器中，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下再现出那些位置序列。 1.2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 随着全球能源短缺、环境污染以及温室效应等问题的日益突显。寻找可持续

机器人的结构形式及各类结构的特点

机器人的结构形式及各类结构的特点 摘要：如今机器人已被广泛应用于机械、印刷机械、汽车工业、食品生产工业、药品生产工业、电子工业、机器制造业和化妆品生产等行业，不同领域因其需要的多样性和特殊性，也导致机器人在结构形式上存在多样性和特殊性。 关键字：结构形式，结构坐标系 2011302590173 刘亚辉 遥感信息工程学院

一、引言 机器人按ISO 8373定义为：位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。这里自由度就是指可运动或转动的轴。工业机器人按其结构形式及编程坐标系主要分类为关节型机器人、移动机器人、水下机器人和直角坐标机器人等。按主要功能特征及应用分为移动机器人、水下机器人、洁净机器人、直角坐标机器人、焊接机器人、手术机器人和军用机器人等。机器人学涉及到机器人结构，机器人视觉，机器人运动规划，机器人传感器，机器人通讯和人工智能等许多方面，不同用处的机器人涉及到不同的学科，下面仅对这些机器人的结构和应用进行简单介绍。 机器人按照结构坐标系特点方式分类可分为：直角坐标机器人，圆柱坐标型机器人，极坐标机器人，多关节机器人等。 机器人按照机身结构特点可分为：升降回转型机身结构，俯仰型机身结构，直移型机身结构，类人机器人机身结构等。 二、各种结构坐标系 1、直角坐标系机器人 直角坐标型机器人结构如图所示，它主要是以直线运动轴为主，各个运动轴通常对应直角坐标系中的X轴，Y轴和Z轴，一般X轴和Y轴是水平面内运动轴，Z轴是上下运动轴。在一些应用中Z轴上带有一个旋转轴，或带有一个摆动轴和一个旋转轴。在绝大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。 直角坐标型机械手可以在三个互相垂直的方向上作直线伸缩运动，这类机械手各个方向的运动是独立的，计算和控制比较方便，但占地面积大，限于特定的应用场合，有较多的局限性。 2、圆柱坐标机器人 圆柱坐标型机器人的结构如下图所示，R、θ和x为坐标系的三个坐标，其中R、是手臂的径向长度，θ是手臂的角位置，x是垂直方向上手臂的位置。如果机器人手臂的径向坐标R保持不变，机器人手臂的运动将形成一个圆柱表面。

柔性制造机器人行业发展分析

柔性机器人行业：机器感知助弯道超车 柔性制造机器人行业发展分析 本期投资提示： ●传统工业机器人受困无法掌握核心零部件技术发展缓慢。由于国产机器人起步较晚、研发 投入成本高、订单分散无法标准化，国内企业目前普遍研发动力不高，大都集中于系统集 成领域，毛利率与ROE偏低，市占率仅为20%左右。 ●机器感知结合柔性机器人取得突破性进展，应用医疗/工业两大领域。我们将柔性机器人 分为仿生机器人和工业机器人两类，前者更适用于医疗，后者更倾向于工业。柔性机器人 拥有高灵活性（自由度多）、可变形性、能量吸收等优点。柔性机器人的三大要素为机器 感知、机器行动和人机交互。随着机器视觉的发展，材质、驱动原理和机器视觉三者更好 地结合帮助柔性机器人拥有更大的应用范围。 ●手术机器人是柔性机器人最直接落地领域，中性估计空间可达75.35亿/每年。手术机器人 的核心技术对应了柔性机器人的三要素，随着基础零部件技术的成熟，未来医疗机器人的 发展将更侧重于机器视觉和感知。考虑潜在购买方需求数量以及适应症市场规模两方面因 素，中性估算国内手术机器人规模75.35亿/每年。 ●视觉柔性机器人是物流、仓储等新兴行业自动化必不可缺的组成部分。柔性工业机器人不 仅可以保持原有机器人的功能，更可以拥有更多的灵活度。柔性机械手经历几代的发展已 日渐成熟。仓库自动化、物流无人化等非标环境将成为更主要的应用领域，行业增速将超 30%。 ●相关标的：1）TMT推荐海康威视（工业视觉领军者，前端产品扩展为广义视觉技术，后端 产品扩展为广义存储技术，应用在工业制造所有分支，对标Keyence等工业AI巨头）、为 制造提供产品服务的新北洋（金融/零售方案成熟，新零售为蓝海）、久其软件（工业数据 重要进展）、宝信软件（工业机器人和无人化仓库）、上海钢联，建议关注：汉得信息、金 蝶国际等。2）机械建议关注：机器人（国内工业机器人龙头，中科院创建，已研发出以7 轴协作机器人、双臂机器人、复合型机器人为代表的新型机器人）、拓斯达（工业机器人后 起之秀，拥有强有力销售营销渠道）、黄河旋风（并购明匠智能拓展业务，智能制造成为主 要业绩增长点）、克来机电（国内工业机器人集成优质生产商）。

六关节型机器人

六关节型机器人，又称之为“六自由度型机器人”。是我们大型工业生产中，使用相当广泛的一种机器人 如图所示的，为一个基本的六关节型机器人，亦是最常见的六关节型机器人。其基本结构为由六个转轴，组成的空间六杆开链结构机器人。由七个部件和六个关节连结而成的，拥有六个自由度，每个自由度均为旋转关节，具有与外界交互性能良好的开式结构。 由此例，我们可以得出，该类机器人的机械结构部件由主要是以三个主要部件所组成： 机身部件、手臂部件、手腕及手部部件所组成的。绝大多数的六关节型机器人都是以机座回转式的机身部件为基础，他的作用是直接连接、支承和传动机器人的主要运动机构。 而六关节类的机器人通常是用在汽车或者其他较大型设备的生产流水线里，需要一套运动范围相对较大且可以有效率的进行生产的机器人设备，这也是六关节机器人通常使用回转式机座型机身的原因。 连结在机身上进行承载传动的，则是该类机器人最主要的部分，亦是关节使用最多的运动机构，通常为机械臂形式的手臂部件。通常手臂部件是由与机身部件相连接的大臂带动的第二关节、第三关节和小臂与手部组成的第四关节所形成的，手臂部件的作用是支承腕部和、手部，并带动它们在空间运动。 手臂部件（简称“臂部”），在六关节类的机器人身上，比较常使用的是“转动伸缩型臂 部结构”。该类臂部的好处，是使得机器人的工作范围大适应性广，配合其大角度大范围的手腕活动，使它工作时位置的适应性很强。是在实际生产中，对于大幅度提高大型设备的生产效率，起到了一个良好的基础作用。 而在整套机械结构末端的，是其腕部及其手部部件，主要是由腕部与臂部连结的第四关节和手部自身旋转或者夹持所用到的第五、第六关节所组成的。它的主要作用是确定手部的作业方向，而多数将腕部结构的驱动部分安排在小臂上。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。 （第四关节的旋转） (2)手转：使手部绕自身的轴线方向旋转。 （第五关节的旋转） (3)腕摆：使手部相对于臂进行摆动。 （第六关节的旋转） 在实际的生产中，这套部件决定了该类型机器人在操作流水线上的生产方式，机器人的 手部是最重要的执行机构，是实际生产中最重要的一个环节，他决定了产品生产的效率和质量。在工业生产中用到的六关节类机器人，通过运用不同类型的手部进行着各种直接的生产操作。 总体而言，六关节型机器人其第一关节旋转轴（基座旋转轴）、第四关节旋转轴、第六关节

柔性制造机器人行业发展分析

柔性机器人行业：机器感知助弯道超车
柔性制造机器人行业发展分析

本期投资提示：
传统工业机器人受困无法掌握核心零部件技术发展缓慢。由于国产机器人起步较晚、研发 投入成本高、订单分散无法标准化，国内企业目前普遍研发动力不高，大都集中于系统集 成领域，毛利率与 ROE 偏低，市占率仅为 20%左右。
机器感知结合柔性机器人取得突破性进展，应用医疗/工业两大领域。我们将柔性机器人 分为仿生机器人和工业机器人两类，前者更适用于医疗，后者更倾向于工业。柔性机器人 拥有高灵活性（自由度多）、可变形性、能量吸收等优点。柔性机器人的三大要素为机器 感知、机器行动和人机交互。随着机器视觉的发展，材质、驱动原理和机器视觉三者更好 地结合帮助柔性机器人拥有更大的应用范围。
手术机器人是柔性机器人最直接落地领域，中性估计空间可达 75.35 亿/每年。手术机器人 的核心技术对应了柔性机器人的三要素，随着基础零部件技术的成熟，未来医疗机器人的 发展将更侧重于机器视觉和感知。考虑潜在购买方需求数量以及适应症市场规模两方面因 素，中性估算国内手术机器人规模 75.35 亿/每年。
视觉柔性机器人是物流、仓储等新兴行业自动化必不可缺的组成部分。柔性工业机器人不 仅可以保持原有机器人的功能，更可以拥有更多的灵活度。柔性机械手经历几代的发展已 日渐成熟。仓库自动化、物流无人化等非标环境将成为更主要的应用领域，行业增速将超 30%。
相关标的：1）TMT 推荐海康威视（工业视觉领军者，前端产品扩展为广义视觉技术，后端产 品扩展为广义存储技术，应用在工业制造所有分支，对标 Keyence 等工业 AI 巨头）、为制 造提供产品服务的新北洋（金融/零售方案成熟，新零售为蓝海）、久其软件（工业数据 重要进展）、宝信软件（工业机器人和无人化仓库）、上海钢联，建议关注：汉得信息、金 蝶国际等。2）机械建议关注：机器人（国内工业机器人龙头，中科院创建，已研发出以 7 轴协作机器人、双臂机器人、复合型机器人为代表的新型机器人）、拓斯达（工业机器人后 起之秀，拥有强有力销售营销渠道）、黄河旋风（并购明匠智能拓展业务，智能制造成为主 要业绩增长点）、克来机电（国内工业机器人集成优质生产商）。

关节型机器人腕部结构设计(全套,CAD有图)Word

1前言 1.1机器人的概念 机器人是一个在三维空间中具有较多自由度，并能实现较多拟人动作和功能的机器，而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。美国机器人工业协会提出的工业机器人定义为：“机器人是一种可重复编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机”。英国和日本机器人协会也采用了类似的定义。我国的国家标准GB/T12643-90将工业机器人定义为：“机器人是一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业”。而将操作机定义为：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。 机器人系统一般由操作机、驱动单元、控制装置和为使机器人进行作业而要求的外部设备组成。 1.1.1操作机 操作机是机器人完成作业的实体，它具有和人手臂相似的动作功能。通常由下列部分组成： a.末端执行器又称手部，是机器人直接执行工作的装置，并可设置夹持器、工具、传感器等，是工业机器人直接与工作对象接触以完成作业的机构。 b. 手腕是支承和调整末端执行器姿态的部件，主要用来确定和改变末端执行器的方位和扩大手臂的动作范围，一般有2～3个回转自由度以调整末端执行器的姿态。有些专用机器人可以没有手腕而直接将末端执行器安装在手臂的端部。 c. 手臂它由机器人的动力关节和连接杆件等构成，是用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件。手臂有时包括肘关节和肩关节，即手臂与手臂间。手臂与机座间用关节连接，因而扩大了末端执行器姿态的变化范围和运动范围。 d. 机座有时称为立柱，是工业机器人机构中相对固定并承受相应的力的基础部件。可分固定式和移动式两类。 1.1.2驱动单元 它是由驱动器、检测单元等组成的部件，是用来为操作机各部件提供动力和运动的装置。 1.1.3控制装置 它是由人对机器人的启动、停机及示教进行操作的一种装置，它指挥机器人按规定的要求动作。 1.1.4人工智能系统

关节型机器人机械臂结构设计

《认识平行四边形》说课稿 大家好!今天我要为大家讲的课题是《认识平行四边形》。首先，我对本节教材进行简单分析: 一、说教材 1、教材地位分析 《认识平行四边形》是义务教育课程标准实验教科书（苏教版）数学四年级下册的内容，是“平行四边形和梯形”的第一课时。这节课是在学生已经直观认识平行四边形，初步掌握了长方形、正方形的特征及垂直概念的基础上，通过一系列的探究实践活动继续认识平行四边形的特性、底和高，为以后学习平行四边形面积打基础，有利于提高学生动手能力，增强创新意识，进一步发展学生对“空间与图形”的学习兴趣。 2、教学目标 根据上述教材分析，考虑到学生已有的认知结构心理特征，我将本课的教学目标定为以下几点： 知识目标：使学生在图形具体的活动中认识平行四边形，知道它的基本特征；能正确判断平行四边形；认识平行四边形的底和高，能正确测量和画出它的高。 能力目标：使学生在观察、操作、比较、判断等活动中，经历探索平行四边形的基本特征的过程，进一步积累认识图形的经验，发展空间观念。 情感目标：使学生体会平行四边形在生活中的广泛应用，培养数学应用意识，增强认识平面图形的兴趣。 3、重点，难点 本着课程标准，在吃透教材的基础上，我确立了如下的教学重点、难点： 重点：掌握平行四边形的特征；认识平行四边形的底和高；会测量平行四边形底所对应的高。 难点：会画平行四边形底所对应的高。 二、说教法 新课标指出教无定法，贵在得法，就是教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。因此本节课，我将以学生为主体，发挥教师的组织、引导与合作的作用，运用以下教法组织教学： 1 1、直观演示法。 凡是需要知道的事物，都要通过事物本身来进行教学，由于小学阶段的学生的逻辑思维仍须以具体形象为支柱，所以在教学中我选用了长方形框架教具演示长方形渐变为平行四边形的过程、用各种生活中常见的图片使学生感知平行四边形。这样不仅把数学的抽象概念形象化了，而且还发展了学生的观察能力和思维能力。 2、活动体验法。 《课标》指出：“学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者。”学生只有亲身经历知识的形成，才能真正理解知识和运用知识。在本节课中，通过“感知-猜想－操作－测量－演示－验证－结论”等一系列“做数学”的活动，让学生在体验中学会探究、学会创造。既锻炼了学生的动手操作能力，也使学生在学到数学知识的同时还体验到了成功的喜悦。 三、说学法

机器人柔性焊接工作站的技术办法

北京深隆机器人柔性焊接工作站的技术方案 为了充分发挥焊接机器人的自动化优势，提高产品质量和效率，提高工艺装备水平，降低工人劳动强度，设计了一套机器人柔性焊接工作站。文中介绍了机器人柔性焊接工作站的技术方案以及关键部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计。通过方案设计，解决了变位机定位精度要求高、控制系统与机器人的通讯、智能搬运器的取货动作、工件的快速定位卡紧等技术难题。 随着工业自动化的普及和发展，焊接变位机的应用也逐渐普及，主要是在汽车，电子，机械等领域的焊接,焊接变位机结合焊接机器人组成一个小型流水线可以更好地节约能源和提高生产效率。 北京深隆科技有限公司的主要产品及服务为机器人智能涂装线、工业机器人应用及成套装备、涂装自动化生产线集成三大系列，以解放低端劳动力、改善有害工作环境为导向，以工业机器人集成应用为基础，以行业应用的个性化方案定制为核心，业务领域包括3C产品、汽车零部件等表面处理、重工、军工、航空、新能源等行业。产品包括：工业机器人喷涂生产线，自动涂装生产线，全自动点涂胶机器人,自动上下料机器人自动玻璃点涂胶机器人，自动锁镙丝机器人，自动上下料机器人、CCD视觉定位锁镙丝机,工业机器人配件-机器人工装，夹具，气动夹具，气动工装，气动模具，装配夹具，装配卡具等。技术咨询： 1.技术方案 机器人柔性焊接工作站立足于一小型自动化流水线作业，能焊接长度在2.5米以下的各种工件，集自动上料、半自动定位装卡、自动焊接、自动卸货于一体。从而降低工人劳动强度，提高生产效率。为了达到总体设计要求，制定了满足要求的技术方案，该设备主要由工件定位工装、智能搬运器、变位机、构件周转架、码垛架、送料机构、电气及气动系统等构成一小型流水线，见图1。

机器人腕部结构

1、定义:腕部是臂部和手部的连接件，起支承手部和改变手部姿态的作用。 2、手腕的自由度： ?为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的旋 转运动。这便是腕部运动的三个自由度，分别称为翻转R（Roll）、俯仰P（Pitch）和偏转Y（Yaw）。 ?并不是所有的手腕都必须具备三个自由度，而是根据实际使用的工作性能要求来确 定。 腕部坐标系手腕的偏转 手腕的仰俯手腕的回转 3、手腕的设计要求 ?结构紧凑、重量轻； ?动作灵活、平稳，定位精度高； ?强度、刚度高； ?与臂部及手部的连接部位的合理连接结构，传感器和驱动装置的合理布局及安装等。 4、手腕的分类 （1）二自由度手腕： 可以由一个R关节和一个B关节联合构成BR关节实现，或由两个B关节组成BB关节实现，但不能由两个RR关节构成二自由度手腕，因为两个R关节的功能是重复的，实际上只起到单自由度的作用。

BR手腕BB手腕 RR手腕（属于单自由度） （2）三自由度手腕： 有R关节和B关节的组合构成的三自由度手腕可以有多种型式，实现翻转、俯仰和偏转功能。 BBR手腕BRR手腕 5.按手腕的驱动方式分： ?直接驱动手腕： ?驱动源直接装在手腕上。这种直接驱动手腕的关键是能否设计和加工出尺寸 小、重量轻而驱动扭矩大、驱动性能好的驱动电机或液压马达。 ?远距离传动手腕： ?有时为了保证具有足够大的驱动力，驱动装置又不能做得足够小，同时也为 了减轻手腕的重量，采用远距离的驱动方式，可以实现三个自由度的运动。

液压直接驱动BBR手腕图例 远距离传动手腕图例 6、典型结构 （1）摆动液压缸（又称回转液压缸）： ?结构： ?由缸体、隔板、叶片、花键套等主要部件构成。其中叶片7固定在转子上， 用花键将转子与驱动轴连接，用螺栓2将隔板与缸体连接。 ?工作原理： ?在密封的缸体内，隔板与活动叶片之间围成两个油腔，相当油缸中的无杆腔 和有杆腔。液压力作用在活动叶片的端面上，对传动轴中心产生力矩使被驱

博士生课程空间机器人关键技术

博士生课程空间机器人关键技术

1空间机器人概述 2数学力学基础 3冗余自由度机器人 4柔性机械臂 5欠驱动机器人 6机器人灵巧手 （一）空间机器人的概述 1.空间机器人在空间技术中的地位 从20世纪50年代，以美国和苏联为首的空间技术大国就在空间技术领域展开了激烈的竞赛。 i 苏联 1957年8月3日，前苏联研制的第一枚洲际弹道导弹SS-6首次发射成功。不久，前苏联火箭总设计师柯罗廖夫从美国新闻界得知美国试图在1957-1958年的国际地球物理年里发射一颗人造地球卫星。于是，他立即将SS-6导弹稍加修改，将弹头换上一个结构简单的卫星，抢先将第一颗人造卫星送上了太空。 接着，在第一颗人造卫星发射后一个月，即11月3日，又用SS-6导弹作航天运输工具，将装有小狗“莱伊卡”的第二颗人造卫星送入太空的圆形地球轨道。 1959年5月，前苏联又将“月球”l号人造卫星送入了月球轨道。 ii 美国 在1958年以前，以“红石”近程导弹和“维金”探空火箭为基础，分别研制成“丘比特”C和“先锋”号等小型运载火箭，用于发射最初的几个有效载荷仅为数千克至十几千克的小卫星。 发展到今天，从地面实验室研究到人造卫星、空间站、载人飞船、航天飞机、行星表面探测器，空间技术大国都投入了大量人力、物力和财力。空间技术对于天文学、气象、通信、医学、农业以及微电子等领域都产

生了很大的效益。不仅如此，空间技术对于未来国家安全更具有重要的意义。在空间技术发展的过程中空间机器人的作用越来越明显。 20世纪60年代前苏联的移动机器人研究所(著名的俄罗斯Rover科技有限公司前身)研制了世界上第一台和第二台月球车Lunohod-1和Lunohod-2。1976年美国发射海盗一号和二号(Rover-1、Rover-2)的登陆舱相继在在火星表面登陆，通过遥操作机械臂进行火星表面土壤取样。 随着空间技术研究的日益深入，人类空间活动的日益频繁，需要进行大量的宇航员的舱外活动(EV A)，这对宇航员不仅危险，而且没有大气层的防护，宇宙射线和太空的各种飞行颗粒都会对宇航员造成伤害。建造国际空间站，以及未来的月球和火星基地，工程浩大，只靠宇航员也是非力所能及的。还有空间产业、空间科学实验和探测，这些工作是危险的，但有一定重复性，各航天大国都在研究用空间机器人来代替宇航员的大部分工作。 此外许多空间飞行器长期工作在无人值守的状态，这些飞行器上面各种装置的维护和修理依靠发射飞船，把宇航员送上太空的办法既不经济，也不现实。在未来的空间活动中，许多工作仅靠宇航员的舱外作业是无法完成的，必须借助空间机器人来完成空间作业。 2空间机器人的任务和分类 1)空间建筑与装配。一些大型的安装部件，比如无线电天线，太阳能电池，各个舱段的组装等舱外活动都离不开空间机器人，机器人将承担各种搬运，各构件之间的连接紧固，有毒或危险品的处理等任务。有人预计，在不久将来空间站建造初期，一半以上的工作都将由机器人完成。 2)卫星和其他航天器的维护与修理。随着人类在太空活动的不断发展，人类在太空的资产越来越多，其中人造卫星占了绝大多数。如果这些卫星一旦发生故障，丢弃它们再发射新的卫星就很不经济，必须设法修理后使它们重新发挥作用。但是如果派宇航员去修理，又牵涉到舱外活动的问题，而且由于航天器在太空中，是处于强烈宇宙辐射的环境之下，有时人根本无法执行任务，所以只能依靠空间机器人。挑战者号和哥伦比亚号航天飞机的坠毁引起人们对空间飞行安全的关注，采用空间机械臂修复哈勃太空望远镜似乎是一件很自然的事情。安装上新的科学仪器(包括一台视野宽阔的摄象仪和一台摄谱仪)后，哈勃望远镜的观测能力可增强十倍以上。空

2018年柔性机器人分析报告

2018年3月出版

正文目录 1、传统工业机器人受困核心零部件技术 (3) 2、柔性机器人结合机器感知进展突破 (6) 2.1、柔性机器人的定义 (6) 2.2、柔性机器人的特点 (7) 2.3、柔性机器人的原理 (8) 3、医疗机器人最直接落地，估计空间75 亿 (10) 4、机器视觉工业机器人弯道超车 (14) 5、相关公司分析 (19) 图表目录 图表 1：工业机器人零部件核心技术企业分为上中下游 (4) 图表 2：汽车业是工业机器人最主要的应用领域 (4) 图表 3：生产无法规模化的产业容易丧失研发投入的动力 (5) 图表 4：国内437 家工业机器人企业业务分类 (5) 图表 5：订单非标准化限制了ROE 的提升 (5) 图表 6：柔性机器人理论、制造及应用市场示意图 (6) 图表 7：柔性机械三维结构图 (8) 图表 8：机器视觉机器人工作流程 (9) 图表 9：不同类型机器人性能对比 (9) 图表 10：达芬奇手术机器人产品 (10) 图表 11：达芬奇手术机器人与传统手术方式的对比 (11) 图表 12：医疗机器人功能模块图 (11) 图表 13：手术导航系统模块组成 (12) 图表 14：医疗机器人功能模块图 (13) 图表 15：我国手术机器人适应症规模测算 (14) 图表 16：我国每年手术机器人服务市场规模测算75.35 亿元 (14) 图表 17：五轴机器人示意图 (15) 图表 18：七轴机器人示意图 (15) 图表 19：三代柔性机械手的性能比较 (16) 图表 20：视觉机械手在工业的应用 (17) 图表 21：我国毛笔视觉机械手结构示意图 (17) 图表 22：2013-2015 年全球机器视觉在各领域增速图 (18) 图表 23：各国机器视觉机器人占总机器人比重 (18) 图表 24：机器人2017Q1-3 总营收同比增长34.61% (19) 图表 25：机器人归母净利润增速所有放缓 (20) 图表 26：拓斯达2017Q1-3 总营收同比增长98.9% (20) 图表 27：拓斯达归母净利润保持高速增长 (21) 图表 28：黄河旋风总营收增速进入上升通道 (21) 图表 29：黄河旋风归母净利润增速有所下降 (22) 图表 30：克来机电2017Q1-3 实现营收1.54 亿元 (22) 图表 31：克来机电2017Q1-3 归母净利润同比增长141% (23)

关节型机器人机械臂结构设计

本科毕业论文 关节型机器人 机械臂结构设计 姓名 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化指导教师 完成日期2012年5月

全日制本科生毕业设计（论文）承诺书 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文）关节型机器人机械臂结构设计是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。 承诺人（签名）： 日期：

关节型机器人机械臂结构设计 摘要 随着现代科学技术的发展，机器人技术越来越受到广泛关注，在工业生产日益现代化的今天，机器人的使用变得越来越普及。因此，对于机器人技术的研究也变得越来越迫切，尤其是工业机器人方面。本论文针对工业机器人的工作领域特点，设计了一款拥有6个自由度的机械人，尤其针对机器人机械臂进行详细的设计，确定了其传动结构图，选择合适的电机，齿轮，液压缸，等各零部件。以及对各关节传动轴的设计和进行齿轮计算和校核完成其设计，该机器人具有刚性好，位置精度高、运行平稳的特点。 关键词：关节型机器人，6自由度，传动设计，零件计算校核

ARTICULATED ROBOT MANIPULATOR STRUCTURE DESIGN ABSTRACT With the development of modern science and technology, robotics, more and more attention in an increasingly modernized industrial production, the use of robots becoming more and more popular. Therefore, robotics has become increasingly urgent, especially industrial robots. For this area, the authors designed a robot with 6 degrees of freedom,especially for the detailed design of the robot arm,determine the transmission chart,thus select the appropriate motor,gear,hydraulic cylinder,and so on.And the design of the joint drive shaft and gear calculation and verification of completion of its design,the robot has a good rigidity,high positional accuracy and smooth run characteristics. KEYWORDS：articulated robot; 6 degrees of freedom; transmission design; parts calculation checking