毕业设计论文履带式自动行走管道机器人结构设计吸尘除尘.docx
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1、毕业设计(论文)履带式管道机器人结构设计所在学院专业班级姓名学号指导老师随着机器人技术的飞速发展,工业机器人的应用领域正在不断的扩大,对应用需求提出了新的要求,为提高机器人应用的水平,我们研制了一套以管道清灰为目的的机器人系统。本文阐述了机器人的发展历程,国内外的应用现状,及其巨大的优越性,提出具体的机器人设计要求,进行了本演示系统的总体方案设计和各自由度具体结构设计、计算;最后设计伸缩机构和机身设计。关键字:管道机器人、结构设计、机械结构AbstractWiththerapiddeve1opmentofthetechno1ogyoftheindustria1robot,robotapp1ic
2、ationfie1disconstant1yexpanding,toapp1icationdemandputforwardnewdemands,inordertoimprovetheapp1ication1eve1,wedeve1opedasetofinpipec1earingashrobotsystemforthepurposeof.Thispaperdescribesthedeve1opmentofrobot,app1icationstatusathomeandabroad,anditsgreatsuperiority,putsforwardthespecificrobotdesignre
3、quirements,forthedemonstrationoftheovera11schemeofthesystemdesignandthevariousdegreesoffreedomspecificstructuredesign,fina1designca1cu1ation;te1escopicmechanismandmachinedesign.KeyWords:Pipe1inerobot,structuredesign,mechanica1structure摘要IIAbstractIII目录IV第I章绪论11.1 机器人概述11.2 机器人的历史、现状31.3 机器人发展趋势51.4
4、本课题研究的内容与要求5第2章机器人总体方案设计62.1 总体设计的思路62.2 设计方案过程及特点62.2.1 管道机器人的工作环境62.2.2 管道机器人的技术要求62.3 总体结构的设计和比较72.3.1 行走机构的设计72.3.2 操作机构的设计82.3.3 撑开机构的设计8第3章移动部件的设计和计算103.1 行走机构的设计和计算103.1.1 行走机构的驱动电机功率的预算103.1.2 行走机构结构设计113.2 大小锥齿轮的设计和校核183.3 轴的设计和校核213.4 键的校核31第4章伸缩机构和机身设计和计算324.1 伸缩机构设计计算324.2 操作臂的设计33总结34参考
5、文献35致谢37第1章绪论1.1 机器人概述在现代化工业中,生产的机械化、自动化已成为特别突出的主题。化工等连续过程的自动化生产已基本上得到解决。但是,在机械工业中,加工和装配等生产是不连续的。专用机床就是实现大批量生产自动化的有效办法;数控机床、程控机床、加工中心等等自动化机械有效地解决了很多品种小批量生产自动化的重要办法。但是除切削加工本身外,另外还有大量的装卸、搬运、装配等作业需要进一步实现机械化。机器人的出现与应用为这些工作的机械化奠定了很好的基础。“机器人”(工业机器人):指的是程序变量的大部分(主编)装置的自动抓取,独立的搬运工,操作工具(称为国内工业机器人或机器人,机器人是一种带
6、人体上肢的部分功能,有工作程序固定的自动装置。该机器人具有结构简单,成本低廉,易于维修的优点,但功能少,适应性比较差。目前我国常有机器人的特性称为特种机器人和工业机器人,称为通用机器人。总之,机器人是用机器来代替人手操作,把工件由某个位置移动到指定位置,或按照要求控制工件的加工。机器人一般分为三类。第一类是通用的机器人不需要人工操作,也是本文所研究的对象。它不属于一个特定的主机设备,独立,能根据任务程序的需要,完成操作规程。它除了具有普通的机械物理性能,还具有通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机(机械手)。它起源于原子,军事工业,先通过机器操作来完成某些任务,后来发
7、展到使用无线电信号对月球探测的机器人。行业锻造操作机采用也属于这一范畴。第三类是专业的机器人,主要属于自动机床或自动生产线上,用以解决在机械传动的材料和工件。这种在国外机器人通常被称为“机械手”,它是为主机服务的,由主机驱动。但是也有例外,工作程序一般是固定的。机器人因结构形式的不同又可以分为多种类型,其中,关节型机器人以结构紧凑,所占空间小,相对工作空间最大,甚至还能够绕过周围的一些障碍物等这样一些特点,成为了机器人中使用最多的结构形式,世界著名机器人的本体部分都是采用这种机构形式的机器人。要使机器人像人那样拿取东西,最简单的基本条件是要有一套类似的把握和手指,手腕,手臂的运动机理,关节和其
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