SCARA型装配机械手结构设计摘要Scara机器人是一种由三个自由度组成的平面关节型机器人，它的主要作用是可以完成精密仪器和物体的搬运和移动。由于体积小，传动原理简单，被广泛运用于电子电气业，家用电器业，精密机械业等领域。整个系统由机器手，机器臂，关节，步进电机驱动系统等组成。通过各自由度步进电机的驱动，完成机器手，机器臂的位置变化。具体设计内容为同步齿形带传动设计，丝杠螺母设计，各输出轴和壳体的设计,步进电机的选择等。在校核满足其结构强度的基础上，我们对scara机器人的结构进行优化设计。本论文着重研究scara机器人的结构设计和运动学分析。在论文开始首先介绍了机器人的发展及其分类情况。在论文第二，三章具体叙述了scara机器人的结构设计和运动学分析的详细过程。在论文末尾还对scara机器人进一步改进措施和应用展望进行了阐述。关键词：scara机器人，步进电机，结构设计，机器臂StructureDesignofSCARAAssemblyManipulatorAbstractASCARArobotisarobotofplaneandjointcomposedofthreedegreesoffreedom.Itsmostlyfunctionisusedtocompletetransitionandmotionofexactapparatusesandobjects.Becauseofitssmallvolumeandsimpledriveprinciple,itiswidelyusedinthefieldofelectronicandelectricindustry,home-usedelectric-wareindustryandexactmechanism.Thewholesystemiscomposedofmanipulatorhand,manipulatorarm,jointsandsteppermotordrivingsystem.Bysteppermotor’sdrivingofeachdegreeoffreedom,itcompleteslocationchangeofmanipulatorhandandmanipulatorarm.Theidiographicdesigningcontentisdesigningofin-phasetooth-shapestrap,designingofsilk-barnut,designingofshellandaxisandthechoiceofsteppermotors.Onthebaseofcheckingitsstructureintensity,whileitsatisfied,weoptimizedesigningofthestructureofSCARArobots.Thispaperputitsemphasesonresearchofitsstructuredesigningandkinematicsanalysis.Atthebeginningofthispaper,itintroducesthedevelopmentandsortofrobots.Inthesecondandthirdchapter,itintroducesdetaileddetailamongtheprocessingofthestructuredesigningofaSCARArobotanditskinematicsanalysis.Atthelast,thispapergivessomemeasuresaboutimprovingofSCARArobots,andgivesaexpectationaboutitsfuture.KeyWords:SCARArobots,steppermotor,structuredesign,manipulatorarm目录摘要iAbstractii第一章绪论11.1机器人的特点11.2机器人的构成及分类11.2.1机器人的构成11.2.2机器人的分类31.3机器人的应用与发展41.3.1机器人的应用41.4SCARA机器人的研究意义61.4.1SCARA机器人的研究意义61.4.2SCARA机器人的特点71.5本文的研究内容8第二章SCARA机器人结构设计92.1SCARA机器人传动方案的比较及确定92.2各自由度步进电机的选择112.2.1第一自由度步进电机的选择122.2.2第二自由度步进电机的选择:122.2.3第三自由度步进电机的选择132.3同步齿形带传动设计142.4丝杠螺母设计182.4.1丝杠耐磨性计算182.4.2丝杠稳定性计算192.4.3丝杠刚度计算192.4.4丝杠和螺母螺纹牙强度计算202.4.5螺纹副自锁条件校核212.5各输出轴的设计212.5.1机身输出轴设计212.5.2大臂输出轴设计222.5.3带轮轴设计:222.5.4升降轴设计222.6壳体设计23第三章SCARA机器人运动学分析253.1引言253.2SCARA机器人正运动学分析253.2.1SCARA机器人连杆坐标系的建立253.2.2SCARA机器人正运动学问题273.3SCARA机器人逆运动学分析293.4本章小结31第四章总结与展望32参考文献33致谢34第一章绪论1.1机器人的特点机器人最显著的特点有以下几个:1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统(FMS)中的一个重要组成部分。2.拟人化。机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声...
