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摘要机器人学是涉及电子精密机械、空间机构学、操纵动力学、人机工程学等的一门系统工程的学科。
机器人技术是近30年来迅速发展起来的一门新兴技术，它代表了机电一体化的最高成就。
本论文结合理论与实践，对五自由度机器人的机械系统控制系统，及其它一些系统进行了研究。
本文是对以气压为动力源的机械加工用机器人的设计说明。
它由执行机构，驱动机构和控制系统等组成。
本设计说明书是机械加工用工业机器人的设计论文，是经过查阅大量参考资料后对所设计机械人具体设计过程的一个详细说明。
在正文部分，说明了该机器人整体的规格参数，并论证了手臂升降及回转装置的最优化设计方案，然后详细说明了各个单元模块的设计参数和计算,也介绍了液压缓冲器系统。
关键词：工业机器人气动模块化设计AbstractThe robotics is an course, which involves the precise machine, the space organization, manipulated the dynamics, person with machine engineering learns a system engineering of etc..Technology of Robot is a new technology which has devolopped rapidly for about 30 years. It delegates the tiptop achievement of the system of mechanics and electronics. This paper studies on the control system，mechanical system and other systems of a robot of five-degree freedom.This paper is the design illustration about programmed controlling robot for machining, which is droved by gassiest pressure. The industry robot is usually made up of operating system, driving and controlling system. This thesis is the design courses of the General Industrial Robot For Machining. Written after looking up lots of materials, the article is the detailed explain of the courses about the design.On the main part of the text, this paper narrated the standard parameters, and enhanced the best design idea of the machine arm, the machine fingers and machine body, and then it detailed the design parameters and the calculating way. It also introduced the buffer to the hydraulic pressure at the same time.Keywords: Industry mechanical robot Air powered Mdulation design目录绪论 (1)1.国内外机器人的现状和发展趋势 (1)2.工业机器人研究的意义 (2)第一章原理方案设计 (3)1.1了解设计问题，明确设计目标 (3)1.2功能原理设计 (5)1.2.1问题的抽象化 (5)1.2.2功能分析 (5)1.2.3功能组合 (5)1.3解决原理 (6)1.4原理方案评价与决策 (9)第二章总体设计 (10)2.1驱动方案的分析与选择 (10)2.1.1驱动系统的特点 (10)2.1.2驱动系统的选择原则 (13)2.2缓冲方案的分析及选择 (13)第三章缓冲装置分析与计算 ............................................................ 错误!未定义书签。
二自由度机器人的结构设计与仿真学院：专业：姓名：指导老师：机械与车辆学院机械电子工程学号：职称：教授中国·XX二○一二年五月毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《二自由度机器人的结构设计与仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日二自由度机器人的结构设计与仿真摘要并联机器人有着串联机器人所不具有的优点，在应用上与串联机器人形成互补关系。
二自由度并联机器人是并联机器人家族中的重要组成部分，由于结构简单、控制方便和造价低等特点，有着重要的应用前景和开发价值。
本论文研究了一种新型二自由度平移运动并联机构，该并联机构采用类五杆机构，平行四边形刚架结构来实现，可有效地消除铰链间隙，提高动平台的工作性能，同时有抵抗切削颠覆力矩的能力。
根据该二自由度平面机构的工作空间，利用平面几何的方法求得连杆的长度，并通过Pro/E软件进行仿真检验，并通过软件仿真的方式，优化连杆长度，排除奇异点，同时合理设计机械结构的尺寸，完成结构设计。
对该二自由度并联机器人，以Pro/E为平台，建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型，验证了机构的实际工作空间和运动情况。
最后指出了本机构的在实际中的应用。
并使用AutoCAD软件进行了重要装置和关键零件的工程图绘制工作，利用ANSYS 软件分析了核心零件的力学性能。
研究结果表明，本文所设计的二自由度机器人性能良好、工作灵活，很好地满足了设计指标要求，并已具备了一定的实用性。
关键词：二自由度；并联机器人；仿真；结构设计；Pro/E2-DOF robot structure design and simulationAbstractParallel robot has a series of advantages of the robot does not have to form a complementary relationship between the application and the series robot. The 2-DOF parallel robot is an important part of the family of parallel robots. The structure is simple, convenient and cost control and low, with significant potential applications and the development value. In this thesis, a new 2- DOF translational motion parallel mechanism, the analogous mechanism for class five institutions, parallelogram frame structure, which can effectively eliminate the hinge gap and improve the performance of the moving platform, while resistance to cutting subvert the torque capacity.The working space of the 2-DOF planar mechanism, the use of plane geometry to obtain the length of the connecting rod, and the Pro/E software simulation test, and software simulation to optimize the connecting rod length, excluding the singular point, while the size of the rational design of mechanical structure, complete the structural design. And important equipment and key parts of the engineering drawings using AutoCAD software, using ANSYS software to analyze the mechanical properties of the core parts.The 2-DOF parallel robot to the Pro/E platform, the establishment of the 2-DOF of translational motion parallel robot simulation model to verify the organization's actual work space and movement. Finally, this institution in the practical application. The results show that the combination of good motor performance of the 2-DOF parallel robot，good to meet the index requirements, and already have a certain amount of practicality.Keywords: 2-DOF; parallel robot; simulation; structural design; Pro/E目录1前言 (1)1.1本课题的研究背景及意义 (1)1.1.1什么是机器人 (1)1.1.2机器人技术的研究意义 (1)1.2机器人的历史与发展现状 (2)1.2.1机器人的发展历程 (2)1.2.2机器人的主要研究工作 (3)1.2.3少自由度机器人的发展历程 (4)1.3本课题的研究内容 (5)2二自由度机器人系统方案设计 (7)2.1二自由度并联机器人机构简介 (7)2.2执行机构方案设计及分析 (7)3二自由度机器人的结构设计与运动分析 (8)3.1已知设计条件及参数 (8)3.1.1连杆机构自由度计算 (8)3.1.2五杆所能达到的位置计算 (8)3.2对机构主体部分的运动学逆解分析 (10)3.2.1位置分析 (10)3.2.2速度与加速的分析 (11)3.3受力分析 (12)4基于Pro/E软件环境下二自由度机器人的结构设计 (16)4.1 Pro/E软件简介 (16)4.2驱动元器件的选择 (17)4.2.1步进电机的选择 (17)4.2.2联轴器选择 (18)4.3平面连杆机构的结构参数确定 (19)4.4输入轴的设计 (20)4.5安装支架的参数确定 (21)5基于Pro/E软件环境下的机器人装配及动态仿真 (23)5.1虚拟装配过程 (23)5.1.1连杆机构的装配 (23)5.1.2安装支架的装配 (24)5.1.3完成二自由度机器人的最终装配 (24)5.2基于Pro/E软件环境下的动态仿真 (25)6基于AutoCAD软件环境下的机械结构设计 (31)6.1AutoCAD软件简介 (31)6.2平面连杆机构的结构设计 (32)6.3机架的结构部件图绘制 (33)6.4二自由度机器人工程图绘制 (34)7基于Ansys软件环境下的有限元分析 (36)7.1Ansys软件简介 (36)7.2对输入轴的有限元分析 (37)7.3对输入连杆的有限元分析 (37)8 总结与展望 (40)8.1课题研究工作总结 (40)8.2研究展望 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录（一） (45)附录（二） (52)1前言机器人技术是一门光机电高度综合、交叉的学科，它涉及机械、电气、力学、控制、通信等诸多方面。
•机器人世界简介•美术风格机器人欣赏•机器人创意绘画教程•儿童机器人美术作品展示•机器人主题手工制作活动•机器人美术课程总结与展望机器人世界简介机器人是一种能够自动执行任务的机器系统。
它们可以通过传感器、控制器和执行器等设备实现各种复杂功能。
机器人具有自主性、适应性、交互性和智能性等特点。
机器人定义与特点0102 03第一代机器人示教再现型机器人，通过人工操作进行示教，能记忆和再现操作过程。
第二代机器人感觉型机器人，具有视觉、听觉、触觉等感觉功能，能对环境变化做出反应。
第三代机器人智能型机器人，具有自主学习和决策能力，能适应各种复杂环境和任务。
机器人发展历程机器人应用领域工业制造自动化生产线、焊接、装配等。
医疗服务手术协助、康复训练、护理等。
军事应用侦察、排雷、作战等。
太空探索星球探测、空间站维护等。
美术风格机器人欣赏03在幼儿美术教育中的应用通过绘画、手工等艺术形式，培养幼儿的想象力和创造力，感受卡通风格机器人的魅力。
01特点造型简洁、色彩鲜艳、形象夸张02代表作品《铁臂阿童木》、《变形金刚》等特点形态逼真、细节丰富、科技感强代表作品电影《终结者》系列中的机器人形象在幼儿美术教育中的应用引导幼儿观察和理解机器人的结构和功能，通过绘画和手工制作培养幼儿的观察力和表现力。
抽象风格机器人特点造型抽象、线条流畅、富有创意代表作品艺术家创作的抽象机器人雕塑、画作等在幼儿美术教育中的应用激发幼儿的想象力和创造力，通过自由创作表现自己心目中的机器人形象，培养幼儿的审美能力和艺术素养。
机器人创意绘画教程选择一个圆形或方形作为机器人的头部，确定其大小和位置。
绘制机器人的头部绘制机器人的身体绘制机器人的四肢选择一个长方形或圆柱形作为机器人的身体，与头部相连接。
为机器人添加两条手臂和两条腿，可以选择直线或曲线形状，使其具有动态感。
030201绘制基本形状与结构在机器人头部绘制眼睛、嘴巴等面部特征，可以使用简单的几何形状或线条。
