SCARA机器人结构设计

毕业设计说明书GRADUATE DESIGN 设计题目：SCARA机器人结构设计学生姓名： 专业班级： 学 院：指导教师：本设计包含说明书及CAD图纸 QQ229780692 2007年06月18日目录摘 要Abstract21 机器人总述31.1机器人的定义及特点3机器人的定义3机器人的特点31.2 机器人的构成及分类41.2.1 机器人的构成41.2.2 机器人的分类51.3机器人的应用与发展71.3.1 机器人的应用71.3.2 机器人的发展81.4 SCARA机器人的研究意义和总体设计101.4.1 SCARA机器人的研究意义101.4.2 SCARA机器人的特点111.4.3 传动方案121.5 本文的研究内容122 SCARA机器人机械结构设计142.1机器人驱动方案的对比分析及选择14机器人驱动装置14机器人驱动方式152.2自由度步进电机的选择16第一自由度步进电机的选择162.2.2 第二自由度步进电机的选择172.2.3 第三自由度步进电机的选择182.2.4 第四自由度步进电机的选择192.3 角接触球轴承计算19寿命计算192.3.2 当量静负荷验算202.3.3 极限转速验算202.4 键联接的强度计算202.4.1 第二自由度轴上的键202.4.2 第三自由度轴上的一键212.4.3 第三自由度轴上的二键212.4.4 第三自由度轴上的三键222.5滚珠丝杠设计22丝杠耐磨性计算23丝杠稳定性计算23丝杠刚度计算24丝杠和螺母螺纹牙强度计算24螺纹副自锁条件校核252.6各个输出轴的设计25机身输出轴设计25大臂输出轴设计26带轮轴设计:262.7壳体设计263 SCARA机器人运动学分析及轨迹规划283.1机器人运动学分析概述28机器人运动方程的表示28构件坐标系的确定28构件参数的确定29变换矩阵的建立30用A矩阵表示T矩阵303.2 SCARA机器人齐次坐标系的建立313.3机器人轨迹规划概述32轨迹规划的一般问题33关节空间的规划343.4 SCARA机器人关节空间B样条轨迹优化设计36动态规划的基本概念36利用动态规划法进行时间最优轨迹规划373.4.3 SCARA机器人关节空间B样条轨迹时间最优规划384 SCARA机器人步进电机的控制404.1机器人控制的特点及分类40机器人控制的特点40机器人控制的分类414.2混合式步进电机工作原理及其控制电路板42混合式步进电机工作原理42步进电机控制电路板的设计454.3混合式步进电机的集成模块式驱动器47步进电机驱动电路概述474.3.2 L297和L298组成的步进电机驱动电路49结论53致 谢55参考文献56