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喷漆机器人程序设计摘要本文详细介绍了喷漆机器人程序设计的过程，包括程序流程设计、算法选择和实现细节。
通过合理的程序设计，喷漆机器人可以在工业生产中自动完成喷漆任务，提高生产效率和质量。
引言喷漆机器人是一种自动化设备，广泛应用于家具、汽车等行业的喷涂工作。
通过程序设计，喷漆机器人可以准确地控制喷涂的位置、速度和喷涂剂的用量，实现高质量的喷涂效果。
本文将介绍喷漆机器人的程序设计方法，以及如何实现自动喷涂任务。
程序流程设计喷漆机器人的程序流程设计是设计喷漆任务的关键步骤之一。
在程序设计过程中，需要考虑以下几个方面：步骤1：定义喷涂路径首先，需要根据喷涂对象的几何形状和喷涂要求，定义喷涂路径。
喷涂路径可以是一条或多条曲线，也可以是一系列离散的点。
在定义喷涂路径时，需要考虑喷涂的覆盖率和均匀性。
步骤2：控制喷涂速度和喷涂剂的用量在喷涂过程中，需要控制喷涂速度和喷涂剂的用量。
喷涂速度的选择应该保证喷涂均匀，并且避免喷涂过快导致喷涂剂流失。
喷涂剂的用量可以通过控制喷涂时间和喷涂厚度来实现。
步骤3：避免重复喷涂和遗漏喷涂为了保证喷涂质量，需要避免重复喷涂和遗漏喷涂。
在程序设计中，可以通过引入传感器和检测算法来实现对喷涂区域的实时监测，确保每个区域只喷涂一次，且所有区域都得到覆盖。
步骤4：错误处理和异常情况处理在喷涂过程中，可能会遇到各种错误和异常情况，如喷涂机器故障、喷涂剂用尽等。
程序设计中需要考虑这些异常情况，并设计相应的错误处理机制，如报警、停机等。
算法选择喷漆机器人程序设计中，涉及到多种算法的选择和应用。
以下是常用的几种算法：路径规划算法路径规划算法用于计算喷涂路径，包括直线路径和曲线路径。
常用的路径规划算法有直线插补算法和B样条曲线算法等。
根据实际应用需求和喷涂对象的几何形状，可以选择合适的路径规划算法。
传感器和检测算法传感器和检测算法用于实时监测喷涂区域，避免重复喷涂和遗漏喷涂。
常用的传感器包括视觉传感器、激光传感器和压力传感器等。
涂装车间PVC喷涂机器人工艺调试及质量控制发表时间：2020-11-02T11:56:26.907Z 来源：《基层建设》2020年第21期作者：余能1 宋锡洋2 张晓霞3[导读] 摘要：文章阐述了新车型在调试过程中，涂装车间PVC喷涂机器人喷涂工艺自主调试过程，着重讨论从机器人示教准备、机器人示教、带胶喷涂PVC质量调试三个方面。
泸州发展机械有限公司四川泸州 646000摘要：文章阐述了新车型在调试过程中，涂装车间PVC喷涂机器人喷涂工艺自主调试过程，着重讨论从机器人示教准备、机器人示教、带胶喷涂PVC质量调试三个方面。
同时，阐述在新车型调试过程中出现的质量问题进行分析并提出创新的解决措施。
关键词：PVC喷涂机器人；机器人示教；喷涂PVC质量引言汽车涂装用PVC车底涂料广泛应用在各种车身上，可提高汽车车身的密封、隔音、减震、耐腐蚀和抗石击性能。
传统的车底涂料施工采用手工操作，随着机器人技术的成熟，PVC车底涂料的施工已广泛采用机器人喷涂，自动化程度及涂胶质量得到了很大的提高。
但不论是手工施工还是机器人喷涂，施工过程中均会因胶内杂质、胶温等因素的影响出现喷涂扇面缺陷问题，直接影响到车身涂胶质量和生产节拍，增加材料的消耗，因此，生产过程中喷涂扇面缺陷的预防和控制至关重要。
1工艺方案的选择原则喷涂废水回用处理方案的选择须考虑经济效益、环境效益和社会效益，因此必须从整体优化的角度出发，结合当地实际要求、水质特点，选择切实可行、合理、经济的方案。
喷涂废水处理方案选择中应考虑以下几点：1）工艺方案及设备应先进、稳定、可靠，保证处理后水质达到要求；2）设备运行费用低，力求以最小的投入实现最大的效益；3）设备运行原理简单、灵活，对进水水质、水量适应性强，最大程度发挥设备处理能力；4）实现设备自动控制，减少人员作业内容，降低作业强度和人工成本。
2 PVC喷涂机器人仿形调试技术开发和调试应用2.1闪干烘房的废气利用针对水性漆喷涂的车间，其色漆通常为水性漆，喷涂后需进入水汽烘干炉进行烘烤，一般温度会控制在80℃左右，采用天然气作为动能对空气进行加热处理，其产生的废气一般直接排放到空气中。
喷漆机器人控制原理
1.传感器控制：喷漆机器人会通过传感器来感知周围环境和工件表面的形状和大小，以及涂料的流量和喷洒速度，从而对喷漆机器人的运动轨迹和喷涂参数进行控制。
2. 运动控制：喷漆机器人需要通过运动控制系统来实现各种运动，包括旋转、平移、上下移动、前后倾斜等。
运动控制系统通常由多个电机和控制器组成，通过控制电机的运动来实现机器人的运动。
3. 涂料控制：喷漆机器人喷涂涂料时需要进行涂料控制。
涂料控制包括控制喷涂液体的流量和喷涂速度等参数，以确保涂料均匀喷涂在工件表面上。
4. 路径规划：路径规划是喷漆机器人控制中的一个重要环节。
通过对工件表面的三维数据进行分析和处理，喷漆机器人可以计算出喷涂路径，以确保涂料均匀喷涂在工件表面上。
5. 协调控制：喷漆机器人需要进行多轴协调控制，以确保机器人在喷涂工作中的运动轨迹和涂料流量的控制协调一致，从而达到高质量的涂装效果。
综上所述，喷漆机器人的控制原理包括传感器控制、运动控制、涂料控制、路径规划和协调控制等多个方面，这些方面相互协调来实现机器人的自动化涂装。
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优秀机械毕业设计欢迎下载,学习交流加QQ 197216396 专业机械设计解君之忧摘要优秀机械毕业设计欢迎下载,学习交流加QQ 197216396 专业机械设计解君之忧毕业设计说明书（论文）外文摘要目录1 引言 (1)1.1 喷漆机器人的研究及应用 (1)1.2 喷漆机器人发展趋势 (2)1.3 课题总结 (2)2 喷漆机器人总体设计 (3)2.1 喷漆机器人坐标系的确定 (3)2.2 工作空间设计 (3)2.3 驱动方式的确定 (4)2.4 传动方式的确定 (5)3 机身设计 (7)3.1 步进电机选择 (7)3.2 齿轮设计与计算 (12)3.3 轴的设计与计算 (20)3.4 轴承的校核 (28)3.5 键的选择和校核 (32)3.6 机身结构的设计 (33)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 引言1.1 喷漆机器人的研究及应用1.1.1 概述当今，为了提高产率，保障产品质量，企业的高程度自动化生产要求各类工业机器人在自动化生产线上扮演着非常重要的角色。
并且，工业机器人的种类及技术水平的提高在很大程度上对促进该国工业自动化有着巨大意义。
在制造许多像汽车、家具及家用电器等耐用产品的过程中，油漆或者其他涂料的喷涂是一道非常重要的工序。
对一个产品而言，涂料的均匀性对其质量有着非常大的影响，自然地，喷涂质量高，所以工作稳定性好的喷漆机器人应运而生[1]。
与人力相比，喷漆机器人工作稳定，效率高，其工作强度及工作环境的适应能力上都有着巨大优势。
而机身的优劣更是机器人能否稳定并且高效地工作的决定因素[2]。
本课题设计的喷漆机器人机身是整个机器人的基础。
机身运动的平稳性关系到整个机器人喷漆工作时的稳定性及工作效率。
1.1.2 喷漆机器人的发展应用早在1975年,喷漆机器人已在应用。
由于能够代替人在危险恶劣的环境下进行喷涂作业，所以喷漆机器人日益广泛应用于汽车车体、仪表、家电产品、陶瓷和各种塑料制品的喷涂作业[3～5]。
自动涂胶机械手工作站南华大学机械工程学院毕业设计(论文)自动涂胶机械手工作站摘要:本文对机器人在汽车玻璃自动涂胶系统的应用进行了阐述～对机器人工作站中的主要组合部件设计和功能进行了详细的说明。
自动涂胶工作站更加优越于手工涂胶。
手工涂胶难以保证涂胶的一致性～自动涂胶站保证了涂胶的均匀性、一致性、准确的涂敷位置以及优良的生产质量。
本文对工作站中的机械布局和定位夹紧原理进行了分析。
从机器人挡风玻璃涂胶系统的生产实际需要出发～提出了一套玻璃自动对中识别装置～可以对不同规格型号的玻璃进行自动对中识别～提高了生产的柔性。
根据设计经验简单论述了此套系统的工作节拍。
重点论述了装夹定位和六自由度问题。
关键词:汽车, 自动涂胶, 机械手第 1 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)Automatic coating robot workstationAbstract: In this paper, the robot automatically in the auto glass adhesive application system, a set of robotic workstations in the main mix design and function of components described in detail. Automatic adhesive coating station is more superior to manual. Manual adhesive is difficult to guarantee the consistency of glue, automatic adhesive coating station ensures the uniformity, consistency, accuracy of the coating location and excellent production quality. In this paper, workstation layout and positioning of mechanical clamping principle isanalyzed. Robot windshield adhesive from the actual needs of production system, a set of automatic glass on the identification device can be of different types of glass specifications automatically identify and improve production flexibility. Discussed according to the design experience, this set of simple systems work the beat. Focuses on the issue of clamping position and six degrees of freedom.Key words:automotive;automatic potting;mechanical hand第 2 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)目录1 绪论 (1)1.1 背景 (2)1.2 机器人的定义及分类 (3)1.3 涂胶机器人的发展与应用 (9)1.4 课题的提出、目的及意义 (9)1.5 主要研究内容 (10)2 自动涂胶机械手工作站的总体设计方案 (11)2.1 涂胶机器人整体设计方案解析 (11)2.2 涂胶机器人结构方案设计 (12)2.3本章小结 (20)3 涂胶机械手工作站机械系统的设计 (21)3.1 设计原则 (21)3.2 涂胶机方案的确定 (21)3.3 机器人涂胶工作站的总体布局 (21)3.4 系统的工作节拍 (27)3.5 控制系统 (28)3.6 本章小结 (28)4 涂胶机械手工作站控制系统的设计 (29)4.1控制系统简介 (29)4.2 控制系统方案介绍 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)第 3 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)附录 (33)第 4 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)毕业设计作为大学里的最后一次设计任务，是一次对自己专业知识系统学习的总结与检验，旨在培养自己综合运用所学基础知识、专业知识去分析和解决实际生产中所遇到的问题的能力，树立正确的设计思想，学会运用正确的设计方法进行设计，通过运用设计标准、设计规范、手册、图册以及查阅技术资料来指导自己的设计，锻炼自己的动手能力，绘图能力，通过设计去发现问题，找到问题，解决问题，为今后走向社会打下坚实的基础。
摘要在当今轮毂制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。
本文设计和研究了一个六自由度的工业机器人，用于生产线的进送料和装配。
首先，本文对生产线布局进行改造设计，提高生产的工作效率，然后，根据设计要求设计了机器人的整体方案和具体的机械结构，选择了合适的传动方式、驱动方式，设计了机器人的底座、大臂、小臂和手部的结构；并且对机器人的传动结构进行设计，机器人为六自由度关节型机器人，全部采用转动关节，关节处采用电机，减速机，齿轮传动机构，蜗轮蜗杆传动机构来实现各个自由度，从而实现所需的运动。
在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，采用PC+DSP运动控制卡的控制方式，确定了控制系统的总体方案，设计了PCI 总线接口电路和DSP。
关键词: 六自由度工业机器人；生产线；结构设计；控制系统；各位如果需要此设计的全套内容（包括二维图纸、中英文翻译、完整版论文、程序、答辩PPT）可加解。
AbstractIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take playback way.In this paper ,I will design an industrial robot with six DOFs.First, I will transform line layout and design the structure of the baseto improve the work efficiency of production ,and then, according to the design requirements ,I design the robot mechanical structure of the overall plan and specific ,and chose the right means of transmission and drive mode,Then ,I design the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot,and I design the transmission structure, This robot is a 6-DOF joint robot,These joints are all rotary joints, joints used motor, reducer, gear transmission, worm gear and worm drive mechanism to realize various degrees of freedom, so as to achieve the required movement.On this basis, this paper will design the control system of the robot, which controlled by PC and DSP motion control card, and determine the overall scheme of the control system, design DSP and PCI bus interface circuit .Keywords: 6-DOF industrial robot, line layout , structure design, the control system目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................. I I 第1章绪论 . (5)1.1 课题背景及研究的目的和意义 (5)1.2国内外在该方向的研究现状及分析 (6)1.3 本文的主要研究内容 (9)第2章生产线布局及总体方案的确定 (9)2.1 生产线布局方案 (9)2.1.1机械手 (10)2.1.2 工作流程 (10)2.1.3方案预期达到的目标 (11)2.2总体方案的设计 (11)2.2.1机构的选型 (11)2.2.2驱动方式的选择 (12)2.2.3 传动方案的选择 (13)2.2.4 总体结构方案设计 (14)2.2.5控制方案的设计 (17)2.2.6技术参数列表 (17)2.3 本章小结 (18)第3章结构的设计 (19)3.1 引言 (19)3.2 电机力矩的计算以及驱动电机的选择 (19)3.3减速器的设计 (21)3.4 腰部的设计 (21)3.5 手臂的设计 (22)3.5.1手臂的设计基本要求 (22)3.5.2大臂和小臂 (22)3.5.3连杆 (24)3.6手腕部的设计 (24)3.7末端执行器的设计 (24)3.8本章小结 (26)第4章传动系统的设计及校核 (26)4.1腰部蜗轮蜗杆设计及校核 (26)4.2 腕部传动系统设计及校核 (27)4.2.1传动方案 (27)4.2.2齿轮的设计及校核 (27)4.2.2.1齿轮组设计 (27)4.2.2.2 直齿圆锥齿轮的设计 (27)4.2.3 轴的设计 (27)4.3 本章小结 (29)第5章控制系统设计 (29)5.1 引言 (29)5.2 控制系统的设计 (29)5.2.1 控制系统的类型选择 (29)5.2.2 控制系统的硬件电路 (30)5.3 PCI的接口设计 (30)5.4 DSP的设计 (31)5.4.1 DSP概述 (31)5.4.2 DSP硬件电路 (31)5.4.3 DSP软件 (32)5.5本章小结 (32)结论 (32)参考文献 (34)致谢 (35)第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义轮毂制造业属于劳动密集型的行业，除了繁重的体力工作外，几乎每个工序都存在着对人体有害的污染源和潜在的工伤事故:热加工工序烫灼伤的危险，大量易燃易爆燃料及消耗材料时时刻刻威胁着操作手的安全;铝液除气除渣产生的有毒烟尘，机加工冷却液的有害蒸汽，以及涂装工序液体漆、粉漆、前处理药液等等都会严重影响工人的健康;无处不在的轰鸣及刺耳的噪音会使你情绪坏到极点。
1 绪论车用油箱系列产品其外形呈椭圆柱状, 上方开有一圆形入口, 整个油箱在纵向被两块隔油板分成三个储油区，该系列油箱用于汽车燃油的储运, 在其制造过程中, 其内腔壁需经三层漆料的喷涂, 要求喷涂均匀, 涂层厚薄一致, 无遗漏点; 并要求不掉漆, 不起泡, 以保证油箱的防腐蚀, 增加油箱的使用寿命和确保储运的动力燃油的清洁，但受油箱结构的限制, 人工喷漆的操作环境极为恶劣，为此, 笔者研究设计了一种能替代人工喷漆作业的380L油箱内喷漆机器人的直线伸缩关节，由于工业机器人能够根据作业对象完成多种复杂动作, 因此, 使用机器人完成喷漆作业是一种有效的方法, 喷漆质量和生产率也较易保证。
工业机器人通常有执行机构、驱动-传动机构、控制系统和智能系统四部分组成。
执行机构是机器人赖以完成各种作业的主体部分，通常为空间连杆机构；机器人的驱动-传动装臵由驱动器和传动机构组成，它们通常与执行机构连为一体，此机器人的驱动器采用伺服电机；控制系统一般有控制计算机和伺服控制器组成，前者发出指令协调各有关驱动器之间的运动，后者控制各关节驱动器，使各杆能按预定的运动规律运动；智能系统有感知系统和分析决策系统组成，分别由传感器及软件来实现。
机器人的机械设计与一般的机械设计相比, 既具有类似性, 又有其独特性。
从机构学的角度来看, 机器人的机械结构可看作是一系列连杆通过旋转关节、移动关节组成，具有灵巧性和空间可达性等, 但由于开链式结构实际上是一系列悬臂杆件串联而成的, 机械误差和弹性变形的累计, 会影响到机器人的刚度和精度。
因此, 机器人的机械设计既要满足强度要求，又要满足刚度要求和精度要求。
另一方面，机器人的机械结构, 特别是关节传动系统, 是整个机器人伺服系统中的重要组成部分, 无论是结构的紧凑性、灵巧性, 还是在运动时的稳定性、快速性等伺服性能, 都比一般机构有更高的要求。
380L型油箱内喷漆机器人属于多关节型, 由直线伸缩关节和旋转摆动关节将肩、臂和腕部连接在一起。
汽车涂装控制系统设计概述摘要：汽车制造业是该国经济发展中的主要部门之一，汽车制造厂包括冲压、焊接、涂装和总装四个车间。
汽车涂装车间是汽车生产制造过程中高度自动化的车间。
当今汽车行业的生产方式已经从大批量生产转向定制生产。
传统的汽车生产线已经不能满足汽车的个性化需求。
因此研发了一种基于射频识别和现场总线技术的汽车涂装生产柔性控制系统。
关键词：汽车涂装；控制系统设计；射频识别引言：2020年，全国规模以上工业企业实现营业收入106.14万亿元，比上年增长0.8%，实现利润总额6451.610亿元，增加了4.1。
其中，2020年汽车行业实现营业收入81557.7亿元，比上年增长3.4%，实现利润总额5093.6亿元，比上年增长4%。
国家统计局新闻发言人表示，汽车行业的营业收入仅次于“计算机、通讯等电子设备行业”，在41个行业中排名第二。
具有较快的增长潜力。
汽车产业已成为国家新兴经济体的主要产业之一，中国已成为全球最大的汽车市场和最具竞争力的市场。
因此，汽车制造业的工程技术人员必须掌握核心技术，提高核心竞争力。
一、我国汽车制造工艺流程汽车制造厂有冲压、焊接、涂装、总装4个车间，主要功能如下。
1）冲压车间：冲压构成车身骨架的各种零件，包括机舱前底板、后底板、左右侧板、顶盖和五扇门以及盖子。
2）焊接车间：在冲压车间将零散的零件焊接成车身，焊接后的车身通常称为白车身，如图1所示。
3）油漆车间：将车身涂胶和油漆。
4）总装车间：将汽车的各个部件与车身组装起来，如发动机、座椅、轮胎等，经过这一步，汽车的生产就基本完成了。
焊接车间和涂装车间是四个车间中自动化程度最高的两个车间。
事实上，已经实现了完全自动化。
冲压、焊接和总装的工艺每个品牌都有自己的特点，但涂装工艺基本相同。
图1 白车身图二、汽车涂装工艺流程汽车涂装的效果主要体现在油漆涂层的效果上，直接影响涂层质量的三个条件是涂层性能、涂层技术和涂层质量管理。
涂层技术和涂层质量控制是涂层性能的先决条件，漆膜的质量不仅取决于涂层本身。
喷漆机器人设计方案喷漆机器人设计方案一、引言随着社会科技的不断发展，机器人已经在工业生产领域广泛应用。
为了提高生产效率和品质，设计一款能够自动完成喷漆任务的机器人势在必行。
二、设计目标1. 实现喷漆机器人的自动化操作，减少人工干预，提高工作效率。
2. 提高喷漆的均匀度和质量稳定性，减少漏喷和喷漆不均匀的情况。
3. 实现对涂装情况的实时监控和调整，以及对涂层厚度的控制。
三、设计要点1. 机器人臂设计：选择多自由度的机械臂结构，使机器人能够灵活调整喷漆位置和角度，以适应不同形状和大小的工件。
2. 喷漆系统设计：使用高精度喷枪和喷漆控制系统，实现喷漆均匀、稳定和节约喷漆材料的目标。
3. 涂层厚度检测系统设计：通过激光传感器等设备，实时监测涂层厚度，根据设定值对喷漆厚度进行实时调整。
4. 手眼协调系统设计：通过视觉传感器和图像处理算法，实时监控工件表面的漏喷和喷漆不均匀情况，并自动调整机器人臂的位置和角度，精确控制喷漆位置。
四、设计流程1. 准备工作：设定涂装要求、喷漆材料和涂层厚度，准备涂装工件和机器人系统。
2. 喷漆准备：机器人自动进入涂装区域，喷枪自动校准，喷漆系统设定好喷漆参数。
3. 喷涂操作：机器人根据预设的路径和喷漆参数，自动进行喷漆作业。
4. 涂层厚度调整：激光传感器实时监测涂层厚度，根据设定值对喷漆厚度进行实时调整。
5. 质量检查：视觉传感器实时监测涂装质量，如发现漏喷和喷漆不均匀情况，自动调整机器人臂的位置和角度进行修正。
6. 完成喷漆：机器人完成喷漆作业后，自动退出涂装区域。
五、应用前景该喷漆机器人设计方案可以广泛应用于汽车、航空、船舶、家具等行业的喷漆生产环节。
它能够提高生产效率、节省人力成本、减少喷漆材料浪费，并且能够保证涂装质量的稳定性和一致性。
六、总结设计一款能够自动完成喷漆任务的机器人，可以提高生产效率、产品质量和工人的劳动安全。
该设计方案通过机器人臂设计、喷漆系统设计、涂层厚度检测系统设计和手眼协调系统设计等关键技术的应用，实现了喷漆的自动化操作、涂层厚度的实时监控和调整，以及涂装质量的稳定性。
学号___________密级___________喷漆机器人结构设计Construction Design of Painting Robot学生姓名：xx所在学院：xxxxxxxx所在专业：xxxxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxxxxx职称：xxxxxxxxx所在单位：xxxxxxxxxxxxxx论文提交日期：xxxx年x月xx日论文答辩日期：xxxx年x月xx日学位授予单位：xxxxxxxxxxxxxxx摘要由于目前使用的油漆大多含有苯，笨是一种极易挥发，并且能致癌的化学物质。
在没有任何防护的情况下进行喷漆作业对工人的危害极大的，因此各种各样的喷漆机器人应运而生。
本文设计了一种关节式喷漆机器人，具有六个自由度，其中手腕关节具有三个自由度，其它的关节各具有一个自由度，各个关节采用电机驱动。
本文设计的喷漆机器人采用了类似于铰链四杆机构的结构形式。
驱动小臂运动的电机安装在腰部回转盘的上面，通过带动铰链四杆机构间接驱动小臂实现俯仰运动，这样避免了把电机直接安装在大臂和小臂的连接处，从而减小了小臂自身的重量，同时减小了驱动大臂和腰关节的电机所需要的功率与力矩，这种铰链四杆机构还使小臂实现自身的重力平衡从而减小了静力矩。
喷漆机器人的主体采用了铝合金材料，减轻了自身的重量。
喷漆机器人的整体动态性能也因此提高。
关键词：喷漆机器人；关节式；结构设计AbstractNowadays most paint contains benzene．The benzene is very volatile，toxic and carcinogenic．It does harm to the workers heavily when the protection is absent．So different kinds of painting robots appeared and developed greatly．A joint type painting robot was designed in this paper．It had six degrees of freedom．The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom．The painting robot’s joints were driven by motors．Parallelogram structure was used in the robot．The motor which was installed on the waist turning table droved the forearm indirectly through the parallelogram structure．The structure avoided installing the motor directly on the joint to reduce the forearm’s weight．So the burden of the motors which drive the upper arm and the waist were reduced．Also this structure made the forearm realize balance itself and reduce the static torque．Aluminum alloy was used greatly in the robot，so the weight of the robot was reduced．Also the dynamic performance was improved．Keywords：painting robot；joint；structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (I)第1章绪论 (1)1.1机器人的研究发展现状 (1)1.2机器人发展趋势 (1)1.3国内外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.1 国外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.2 国内喷漆机器人的研究概况 (4)1.4本文研究主要内容以及背景和意义 (5)第2章总体结构设计 (7)2.1确定驱动系统 (7)2.1.1 驱动系统 (7)2.1.2 确定驱动机型和自由度 (7)2.2喷漆机器人的运动参数 (8)2.3各个关节的结构形式和平衡方式 (8)2.3.1 腕关节的传动机构 (9)2.3.2小臂的传动机构 (10)2.3.3 大臂的传动机构 (11)2.3.4 腰部的传动机构 (12)2.4本章小结 (12)第3章喷漆机器人机构设计 (13)3.1喷漆机器人数学模型的建立与分析 (13)3.2腕部设计 (15)3.2.1 电机的选择 (15)3.3小臂的设计 (17)3.3.1 小臂设计的总体要求 (17)3.3.2铰链四杆机构的设计 (17)3.3.3电机的选择 (18)3.3.4齿轮的设计与校核计算 (21)3.4大臂的设计 (24)3.4.1大臂设计的总体要求 (24)3.4.2 电机的选择 (24)3.4.3 齿轮的设计与校核计算 (26)3.5腰关节的设计 (28)3.5.1腰关节设计的总体要求 (28)3.5.2电机的选择 (28)3.6传感器的选择 (29)3.7本章小结 (30)第4章轴、螺钉的设计与校核 (31)4.1大轴1的结构设计与校核 (31)4.1.1大轴1的结构设计 (31)4.1.2 大轴1的强度校核 (32)4.2大轴2的结构设计与校核 (34)4.2.1大轴2的结构设计 (34)4.2.2大轴2的强度校核 (35)4.3小轴1的结构设计与校核 (35)4.3.1 小轴1的结构设计 (35)4.3.2 小轴1的强度校核 (36)4.4小轴2的结构设计与校核 (38)4.5回转底盘与腰部主轴连接螺钉的校核 (38)4.6本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (42)致谢 (43)第1章绪论1.1 机器人的研究发展现状机器人有50至60年的发展历史。
建筑外墙喷涂机器人的设计与研究摘要：从建筑外墙行业出现到现在为止，这一行业从来都需要人工去做，还没有过机器人的先例。
本文对此展开了一系列研究，以期能够帮助工人们减轻负担、提高工作效率、增加安全指数。
跟传统人工相比，建筑外墙喷涂机器人具有人工不具备的许多优点，其优点如下：（1）功效效率远远高于传统人工（2）可以避免出现高空事故的情况出现（3）犹如涂料之中具有有毒有害、物质，长时间接触会对人体产生严重危害。
而采用建筑外墙喷涂机器人则可以完美的避开这一问题。
关键词：外墙喷涂机器人;最优化引言迄今为止,建筑外墙喷涂作业基本停留在人工喷涂阶段,本文设计研究了一款建筑外墙喷涂机器人,以期实现建筑外墙喷涂作业的自动化。
与传统的人工作业相比,建筑外墙喷涂机器人具有以下优点:（1）工作效率更高（2）避免高空作业的危险（3）避免了涂料中的有毒、有害物质对人的影响。
本文对建筑外墙喷涂机器人的结构设计、静力学与运动学分析、运动控制策略与控制算法以及建筑外墙喷涂机器人的作业规划等内容进行了较为深入系统的研究。
（1）根据外墙喷涂机器人的功能需求对其进行了结构设计,喷涂机器人的结构组成主要包括:悬挂系统、机器人本体、喷涂系统、稳定调节系统等四个部分。
机器人悬挂系统置于建筑物顶层平台,其作用是给机器人提供铅垂方向的力;机器人本体实现机器人移动及喷涂作业;机器人喷涂系统安装于机器人本体上,给机器人本体输送高压涂料,实现墙面的喷涂;机器人稳定调节系统可根据机器人的状态进行参数调整,保证机器人移动的平稳性。
本文设计研究的建筑外墙喷涂机器人,能够提高建筑外墙的喷涂质量以及工作效率,减少劳动成本,为用户带来良好的经济与社会效益。
1.研究现状从十八世纪的工业革命、十九世纪的信息革命开始，机器人就已经慢慢地步入了人们的视野，而有关机器人制造的技术以及信息自动化控制同时也得到了飞速发展。
现如今已经有了很多的人工被机器人取代，尤其是在流水线上，机器人的工作效率往往超过了绝大多数人工，同时在完全依靠人力的人工繁重且危险的行业，机器人的出现无疑更加是一场巨大的变革。
学号___________密级___________喷漆机器人结构设计Construction Design of Painting Robot学生姓名：xx所在学院：xxxxxxxx所在专业：xxxxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxxxxx职称：xxxxxxxxx所在单位：xxxxxxxxxxxxxx论文提交日期：xxxx年x月xx日论文答辩日期：xxxx年x月xx日学位授予单位：xxxxxxxxxxxxxxx摘要由于目前使用的油漆大多含有苯，笨是一种极易挥发，并且能致癌的化学物质。
在没有任何防护的情况下进行喷漆作业对工人的危害极大的，因此各种各样的喷漆机器人应运而生。
本文设计了一种关节式喷漆机器人，具有六个自由度，其中手腕关节具有三个自由度，其它的关节各具有一个自由度，各个关节采用电机驱动。
本文设计的喷漆机器人采用了类似于铰链四杆机构的结构形式。
驱动小臂运动的电机安装在腰部回转盘的上面，通过带动铰链四杆机构间接驱动小臂实现俯仰运动，这样避免了把电机直接安装在大臂和小臂的连接处，从而减小了小臂自身的重量，同时减小了驱动大臂和腰关节的电机所需要的功率与力矩，这种铰链四杆机构还使小臂实现自身的重力平衡从而减小了静力矩。
喷漆机器人的主体采用了铝合金材料，减轻了自身的重量。
喷漆机器人的整体动态性能也因此提高。
关键词：喷漆机器人；关节式；结构设计AbstractNowadays most paint contains benzene．The benzene is very volatile，toxic and carcinogenic．It does harm to the workers heavily when the protection is absent．So different kinds of painting robots appeared and developed greatly．A joint type painting robot was designed in this paper．It had six degrees of freedom．The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom．The painting robot’s joints were driven by motors．Parallelogram structure was used in the robot．The motor which was installed on the waist turning table droved the forearm indirectly through the parallelogram structure．The structure avoided installing the motor directly on the joint to reduce the forearm’s weight．So the burden of the motors which drive the upper arm and the waist were reduced．Also this structure made the forearm realize balance itself and reduce the static torque．Aluminum alloy was used greatly in the robot，so the weight of the robot was reduced．Also the dynamic performance was improved．Keywords：painting robot；joint；structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1机器人的研究发展现状 (1)1.2机器人发展趋势 (1)1.3国内外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.1 国外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.2 国内喷漆机器人的研究概况 (4)1.4本文研究主要内容以及背景和意义 (6)第2章总体结构设计 (7)2.1确定驱动系统 (7)2.1.1 驱动系统 (7)2.1.2 确定驱动机型和自由度 (7)2.2喷漆机器人的运动参数 (8)2.3各个关节的结构形式和平衡方式 (8)2.3.1 腕关节的传动机构 (9)2.3.2小臂的传动机构 (10)2.3.3 大臂的传动机构 (11)2.3.4 腰部的传动机构 (12)2.4本章小结 (12)第3章喷漆机器人机构设计 (13)3.1喷漆机器人数学模型的建立与分析 (13)3.2腕部设计 (15)3.2.1 电机的选择 (15)3.3小臂的设计 (17)3.3.1 小臂设计的总体要求 (17)3.3.2 铰链四杆机构的设计 (17)3.3.3 电机的选择 (18)3.3.4 齿轮的设计与校核计算 (21)3.4大臂的设计 (24)3.4.1 大臂设计的总体要求 (24)3.4.2 电机的选择 (24)3.4.3 齿轮的设计与校核计算 (26)3.5腰关节的设计 (28)3.5.1 腰关节设计的总体要求 (28)3.5.2 电机的选择 (28)3.6传感器的选择 (29)3.7本章小结 (30)第4章轴、螺钉的设计与校核 (31)4.1大轴1的结构设计与校核 (31)4.1.1 大轴1的结构设计 (31)4.1.2 大轴1的强度校核 (32)4.2大轴2的结构设计与校核 (34)4.2.1 大轴2的结构设计 (34)4.2.2 大轴2的强度校核 (35)4.3小轴1的结构设计与校核 (35)4.3.1 小轴1的结构设计 (35)4.3.2 小轴1的强度校核 (36)4.4小轴2的结构设计与校核 (39)4.5回转底盘与腰部主轴连接螺钉的校核 (39)4.6本章小结 (39)结论 (39)参考文献 (40)攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (42)致谢 (43)第1章绪论1.1 机器人的研究发展现状机器人有50至60年的发展历史。
