（1）对机器人本体结构方案的生成、分析和设计；

（2）对机器人各关节轴及传动机构进行检验校核；

（3）针对机器人工作，设计出相应的控制方案以及传动方案；

2 机器人结构方案的生成及机械结构设计

2.1 机器人机械结构设计的特点文献综述

工业装配机器人的机械结构和一般普通的机械结构设计相比，不相同之处太多。首先，从机械结构方面来说，机器人的整体结构是由一系列的连杆结构通过旋转或移动关节连起来的开式运动链。这种形式的运动连会使得机器人的运动分析更复杂。机器人坐标位姿关系、末端执行器的姿态与各关节变量之间的关系以及末端执行器与各关节力矩之间的关系等等，一般普通结构是解决不了的。机器人的动力学分析十分复杂，即使进行了一系列的简化工作，这也不是一般机械结构分析方法能解决的。对于工业用途的机器人，其灵活性是一定非常高的，而且连续工作时间非常长，机器人各关节轴及经常使用的结构一定会出现疲劳现象，在设计时这些方面都要考虑清楚周到；此外，特别是机器人手爪部分更是设计中的重点部分，考虑到机器人的工作内容，手爪部分的结构形式要符合抓取零件的形状要求。

另一方面，机器人是机电一体化产品，因此，在进行机械结构设计时应该考虑到控制、驱动这两方面的问题。再者，和普通的机械产品相比较，机器人的结构设计要更加灵巧，考虑到机器人应对的复杂环境，还要保证机器人的连续工作能力扽等在这些方面都是有很大的要求的。

2.2 方案的设计

正如前面所提出的，本课题机器人的用途是在流水线旁，装配汽车减振器、传递以及运输。机器人固定在流水线旁，有一定的运动空间，动作应灵活。其自由度有6个，结构紧凑，质量较轻。驱动方式为伺服电机驱动，配合减速机达到动作速度要求，设计负重不小于6公斤，伸展长度不小于1500毫米。

2.3 功能设计与分析

2.3.1 方案描述

本课题中，机器人固定在流水线旁，共有两台机器人参与装配工作。这两台机器人的工作任务是将汽车减振器中的零部件进行装配成一个完整的汽车减振器。减振器的零部件包括一个橡胶套、一个卡环以及一个铝制波纹管。

机器人的驱动方式是采用电动机驱动。这种驱动方式的优点在于结构简单、控制方便、精确度高、使用维修方便等。这也是现代机器人采用最多的驱动方式之一。电动机采用伺服交流电动机。伺服交流电动机优势在于控制精度高，闭环控制，额定转速高，输出的力矩比较大。六个关节处均采用伺服交流电动机，这也是为装配的精度做了相应的保障。

伺服交流电动机的额定转速很高，而在装配过程中机器人往往不需要达到这么高的转速，因此，在每个关节处需一个与电动机相配合的减速器。常用的减速器有行星减速器、谐波减速器等。谐波减速器的优点是传动比相对较大、承载能力比较强、传动相对平稳、体积较小、重量较轻等。谐波减速器的运用已经非常普遍。

电机转速太高，且需要更大的转矩，采用减速器时也应考虑到轴承的使用问题。常见的有滚子轴承和环形轴承。由于这些轴承比较贵，一些普通轴承也能满足工作需要，所以此机器人全部采用球轴承。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

此外，布置电动机时，应尽量将电动机安装在操作臂前端，这有利于减少扭矩，也起到了重力平衡的作用。

参考同种类型机器人的运动参数并结合现场工作需要，现给出该机器人运动参数如下：