4-DOF-SCARA 机器人结构设计与运动模拟本科毕业论文定稿.doc

目录 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 国内外工业机器人的现状及发展状态............................1 1.3 SCARA机器人简介 7 1.4 平面关节型装配机器人关键技术 8 1.4.1操作机的机构设计与传动技术 8 1.4.2机器人计算机控制技术 9 1.4.3检测传感技术 10 1.5项目的主要研究内容 11 1.5.1项目研究的主要内容、技术方案及其意义 11 1.5.2拟解决的关键问题 11 第二章SCAAR机器人的机械结构设计 13 2.1 SCARA机器人的总体设计 13 2.1.1 SCARA机器人的技术参数 13 2.1.2 SCARA机器人外形尺寸与工作空间 13 2.1.3 SCARA机器人的总体传动方案 15 2.2机器人关键零部件设计计算 16 2.2.1减速机的设计计算 16 2.2.2电机的设计计算 17 2.2.3同步齿型带的设计计算 18 2.2.4滚珠丝杠副的设计计算 19 2.3大臂和小臂机械结构设计 20 2.4腕部机械结构设计 22 2.5小结 23 第三章SCARA机器人的位姿误差建模 24 3.1基于机构精度通用算法的机器人位姿误差建模 24 3.2机构精度通用算法 24 3.2.2通用机器人位姿误差模型 26 3.2.2机器人位姿误差模型的建立 27 3.3 小结 31 总结 32 参考文献 33 致谢 34 4-DOF SCARA 机器人结构设计与运动模拟 摘要：工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。 本文设计了一个工业用SCARA机器人。SCARA机器人(全称Selectively Compliance Articulated Robot Arm)很类似人的手臂的运动，它包含肩关节肘关节和腕关节来实现水平和垂直运动。它是一种工业机器人，具有四个自由度。其中，三个旋转自由度，另外一个是移动自由度。它能实现平面运动，具有柔顺性，全臂在垂直方向的刚度大，在水平方向的柔性大，广泛用于装配作业中。 本文用模块化设计方法设计了SCARA机器人的机械结构。分析了SCARA机器人的运动学正解和逆解，建立了机器人末端位姿误差计算模型并做了运动模拟。 关键字: SCARA 位姿误差 指导老师签名： 4-DOF SCARA robot design and motion simulation Student name：ZhangJinQiang Class：0881053 Supervisor：XuYing Abstract ：Industrial robot is the most typical mechatronic digital equipment, added value and high, wide range of applications, support for advanced manufacturing technology and information society, new industries, and social development of future production will increasingly play a The more important role. This paper designs an industrial SCARA robot. SCARA robot (full name Selectively Compliance Articulated Robot Arm) is very similar to human arm movement, which includes the shoulder elbow and wrist joints to achieve horizontal and vertical movement. It is an industrial robot has four degrees of freedom. Among them, the three rotational degrees of freedom, the other is the DOF. It can achieve planar motion, with the flexibility, the whole arm in the vertical stiffness, flexibility in the horizontal dire