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1、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 １
Abstract 2
1 机器人总述 3
1.1机器人的定义及特点 3
机器人的定义 3
机器人的特点 3
1.2 机器人的构成及分类 4
1.2.1 机器人
2、的构成 4
1.2.2 机器人的分类 5
1.3机器人的应用与发展 7
1.3.1 机器人的应用 7
1.3.2 机器人的发展 8
1.4 SCARA机器人的研究意义和总体设计 10
1.4.1 SCARA机器人的研究意义 10
1.4.2 SCARA机器人的特点 11
1.4.3 传动方案 12
1.5 本文的研究内容 12
2 SCARA机器人机械结构设计 14
2.1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 15
2.2自由度步进电机的选择 16
第一自由度步进电机的选择 16
2.2.2 第二自由度步进电机的选择 17
3、
2.2.3 第三自由度步进电机的选择 18
2.2.4 第四自由度步进电机的选择 19
2.3 角接触球轴承计算 19
寿命计算 19
2.3.2 当量静负荷验算 20
2.3.3 极限转速验算 20
2.4 键联接的强度计算 20
2.4.1 第二自由度轴上的键 20
2.4.2 第三自由度轴上的一键 21
2.4.3 第三自由度轴上的二键 21
2.4.4 第三自由度轴上的三键 22
2.5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 25
2.6各个输出轴的设计
4、 25
机身输出轴设计 25
大臂输出轴设计 26
带轮轴设计: 26
2.7壳体设计 26
3 SCARA机器人运动学分析及轨迹规划 28
3.1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 30
3.2 SCARA机器人齐次坐标系的建立 31
3.3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 34
3.4 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 37
3.4.3 SCARA机器人关节空间B样条轨迹时间最优规划 38
4 SCARA机器人步进电机的控制 40
4.1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 41
4.2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 45
4.3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 47
4.3.2 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
SCARA机器人结构设计
