机械毕业设计743工业机器人的结构设计.pdf
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2022-11-13
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1 前言
1.1 工业机器人的概念
工业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，而工业工业机器人则是在工业生产上应用的工业机器人。美国工业
机器人工业协会提出的工业工业机器人定义为：“工业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”。英国和日本工业机器人协
会也采用了类似的定义。我国的国家标准 GB/T12643-90 将工业工业机器人定义
为：“工业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”。
工业机器人系统一般由操作机、驱动单元、控制装置和为使工业机器人进行
作业而要求的外部设备组成。
1.1.1 操作机
操作机是工业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，是工业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。有些专用工业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 它由工业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
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