(4)连杆系的受力状态、刚度条件和动态性能都是随位姿的变化而变化的，因此，极容易发生振动或出现其它不稳定现象。
从以上特点可见，一个好的工业机器人设计应当使其机械系统的抓重——自重比尽量大，结构的静动态刚度尽可能好，并尽量提高系统的固有频率和改善系统的动态性能。人类的手臂是最优秀的操作机，它的性能是机器人设计追求的目标[17]。
2.2 与工业机器人有关的概念
以下是本文中涉及到的一些与机器人技术有关的概念。
(1)自由度(Degrees Of Freedom, DOF)：工业机器人一般都为多关节的空间机构，其运动副通常有移动副和转动副两种。相应地，以转动副相连的关节称为转动关节。以移动副相连的关节称为移动关节。在这些关节中，单独驱动的关节称为主动关节。主动关节的数目称为机器人的自由度。本文设计的机器人是6-DOF机器人。原文请+QQ32,49114辣'文^论,文'网
(2)工作空间(Work Space)：工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。由于工作空间的形状和大小反映了机器人工作能力的大小，因而它对于机器人的应用是十分重要的。
(3)工业机器人的分类，机器人分类方法有多种：
首先，按机器人控制方法的不同，可分为点位控制型(PTP)，连续轨迹控制型(CP)；
其次，按机器人的结构分类，可分为四类：
(a)直角坐标型：该型机器人前三个关节为移动关节，运动方向垂直，其控制方案与数控机床类似，各关节之间没有耦合，不会产生奇异状态，刚性好、精度高。缺点是占地面积大、工作空间小。
(b)圆柱坐标型：该型机器人前三个关节为两个移动关节和一个转动关节，以θ, r, z为坐标，位置函数为P=f(θ, r, z)，其中，r是手臂径向长度，z是垂直方向的位移，θ是手臂绕垂直轴的角位移。这种形式的机器人占用空间小，结构简单。
(c)球坐标型：具有两个转动关节和一个移动关节。以θ, φ, y为坐标，位置函数为P=f(θ, φ, y)，该型机器人的优点是灵活性好，占地面积小，但刚度、精度较差。
(d)关节坐标型：有垂直关节型和水平关节型(SCARA型)机器人。前三个关节都是回转关节，特点是动作灵活、工作空间大、占地面积小，缺点是刚度和精度较差。本文设计的机器人为关节坐标型。
第三，按驱动方式分类可分为：(a)气压驱动；(b)液压驱动；(c)电气驱动。
电气驱动是20世纪90年代后机器人系统应用最多的驱动方式。它有结构简单、易于控制、使用方便、运动精度高、驱动效率高、不污染环境等优点。本文设计的机器人辣个关节均使用电气驱动。
第四，按用途分类可分为搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人、装配机器人、切削加工机器人和特种用途机器人等。本文的机器人为以焊接为主用途的多功能工业机器人。
2.3 机器人手臂结构方案设计毕业论文
http://www.751com.cn/手臂的总体设计是工业机器人设计的首要问题，主要有包括总体方案设计和基本技术参数设计。
2.3.1 方案功能设计与分析
2.3.1.1 机器人手臂自由度的分配和构形
手臂是执行机构中的主要运动部件，它用来支承腕关节和末端执行器，并使它们能在空间运动。为了使手部能达到工作空间的任意位置，手臂一般至少有三个自由度，少数专用的工业机器人手臂自由度少于三个。手臂的结构形式有多种，常用的构形如图2-1所示。
本课题要求机器人能达到工作空间的任意位置和姿态，同时要结构简单，容易控制。综合考虑后确定该机器人具有辣个自由度，其中手臂三个自由度，手腕部分三个自由度。由于在同样的体积条件下，关节型机器人比非关节型机器人有大得多的相对空间(手腕可达到的最大空间体积与机器人本体外壳体积之比)和绝对工作空间，结构紧凑，同时关节型机器人的动作和轨迹更灵活，因此该型机器人采用关节型机器人的结构。旋转关节相对平移关节来讲，操作空间大，结构紧凑，重量轻，关节易于密封防尘。综合各种手臂构形，最后确定其结构形式为图2-1中的第一种形式，此手臂决定了末端执行器在空间的位置。关节型机器人手臂有三个转动关节，通常腰关节的转轴是铅垂的，手臂在水平面内可绕腰关节轴转动，肩关节和肘关节的转轴平行，且都平行于水平面，故手臂可在垂直面内转动。由三个转动关节构成的关节组联接在小臂杆的端部，模拟人的手腕，决定末端件的姿态。在运动学结构上，这类机器人最像人的手臂，因而结构最紧凑，柔性最好，可达空间最大，它甚至可以绕过障碍物到达目标点，因而是机器人中发展前景较好的一种。但由于三个关节都是转动的，故臂端的分辨率完全取决于它在工作空间中的位置。
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