噴涂機(jī)器人機(jī)械設(shè)計─大臂系統(tǒng)設(shè)計

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Automatic robot spray painting Of low volume high partsJ. ISR，33（1）：7-11.10 王錫春. 我國汽車涂裝的現(xiàn)況及發(fā)展趨向J. 涂料工業(yè)，2009，39（10）：1-4. 11 趙愛娃，王曉放，吳杰，熊天英. 冷噴涂技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用J. 振動工程 學(xué)報，2004,（17）：651-653.12 劉新，王長民，王薇. 轎車柔性仿形自動噴涂控制系統(tǒng)J. 制造業(yè)自動化，2006, （28）：262-264.13 石銀文. 快速發(fā)展的機(jī)器人自動噴涂技術(shù)J. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2007,（5）， 18-22.14 石聞. F-22戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)器人表面噴涂J. 航空制造工程，1997,（8）：22-22.15 劉明堯，談大龍，李斌. 可重構(gòu)模塊化機(jī)器人現(xiàn)狀和發(fā)展J. 機(jī)器人，2001， 23（3）：275-278.16 蔣新松. 未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展方向的探討J. 機(jī)器人，1996,(5)：285-291. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：1）.本課題研究的問題 本課題設(shè)計的是噴涂機(jī)器人的總體方案以及大臂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，結(jié)合噴涂機(jī)器人有關(guān)技術(shù)要求，主要研究的問題有結(jié)構(gòu)型式、自由度數(shù)、平衡方式、驅(qū)動方式、傳動方式的確定。2）.本課題擬采用的研究手段 根據(jù)以上要研究的問題及技術(shù)要求，擬采用的研究途徑如下： （1）結(jié)構(gòu)型式 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)坐標(biāo)型和平面摜節(jié)型。本課題噴涂機(jī)器人采用的是關(guān)節(jié)坐標(biāo)型，因為采用關(guān)節(jié)坐標(biāo)型，結(jié)構(gòu)最緊湊，靈活性大，占地面積最小，工作空間最大，避障性好，便于實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制。（2）自由度數(shù) 在三維空間中描述一個物體的位置和姿態(tài)（簡稱位姿）需要六個自由度。但是，工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計的，本課題噴涂機(jī)器人機(jī)身、大臂、小臂的三個自由度實現(xiàn)位置移動，腕部的旋轉(zhuǎn)和擺動兩個自由度實現(xiàn)姿態(tài)的變化，所以最終有五個自由度。 （3）平衡方式機(jī)身和臂部的運(yùn)動較多，質(zhì)量較大，運(yùn)動狀態(tài)變化時將產(chǎn)生沖擊和振動，影響機(jī)器人的精確定位，需要進(jìn)行動力平衡。常見操作機(jī)臂桿的平衡技術(shù)有四種，及質(zhì)量平衡法、彈簧平衡法、氣動或液壓平衡法和采用平衡電機(jī)。本課題中采用彈簧平衡，其結(jié)構(gòu)簡單，通過適當(dāng)改變彈簧的長度和剛度的修正即可達(dá)到所需平衡要求。（4）驅(qū)動方式電氣驅(qū)動是目前在工業(yè)機(jī)器人中用得最多的一種，可分為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、直流伺服電機(jī)驅(qū)動和交流伺服電機(jī)驅(qū)動三種形式。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動一般用在開環(huán)伺服系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)沒有位置反饋裝置，控制精度相對較低。交、直流伺服電機(jī)用于閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，控制精度很高。本課題中采用開環(huán)控制且控制精度相對較低，因此采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動方式。（5）傳動方式 工業(yè)機(jī)器人的傳動系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、轉(zhuǎn)動慣量和體積小，要求消除傳動間隙，提高其運(yùn)動和位置精度，一般傳動裝置有齒輪、蝸桿傳動、鏈傳動、滾珠絲杠、諧波齒輪等。直齒輪傳動是傳動機(jī)構(gòu)中最常見的形式，在機(jī)器人中得到了廣泛的應(yīng)用，其瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)性較高、傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。本課題中噴涂機(jī)器人的精度不是很高，擬采用直齒輪傳動機(jī)構(gòu)。為了減小齒輪傳動空回，提高運(yùn)動精度，需提高齒輪及相關(guān)零件的精度和采用各種傳動間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：1對“文獻(xiàn)綜述”的評語：文獻(xiàn)綜述查閱了較多、較新的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，概括了國內(nèi)、國外噴涂機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來趨勢，對課題研究有一定參考意義。綜述條理清楚、語句通順，格式符合規(guī)范。2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：該課題擬從事噴涂機(jī)器人的總體方案設(shè)計及大臂系統(tǒng)的設(shè)計，具有一定的深度和廣度，工作量適中，經(jīng)過該同學(xué)的努力工作、認(rèn)真設(shè)計，預(yù)估能夠完成規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，取得較好的設(shè)計結(jié)果。 指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日- 10 -