（1）针对机械臂机构进行调研，查阅国内外研究资料，资料收集及整理；

（2）机构的设计。禁止出现臂杆的相互干涉或驱动装置无法运行，机构不能运动等问题，机械臂要能达到工作需要范围内的各个位置，并且基本上没有死区。

（3）自由度的选取。通常探测作业任务目标不同而定，一般以3—5个应用最多，过多则刚度削弱。机器人按运动形式分为直角坐标型、圆柱坐标型、关节型和极坐标型机器人。采用冗余自由度尽量少的、机构简单的关节型机器人，整体最具有仿生性，具有优于其他类型机器人的动作能力。

（4）驱动方式。有电动、液压和启动三种方式， 考虑到电机驱动结构简单，可靠性好，体积小，重量轻，承载能力大，噪音低，稳定向好等优点选取电机驱动。

（5）减速传动机构。该机械臂需要的传动比很大，行星齿轮减速和谐波减速器结构简单，体积小，重量轻，传动比范围大，运动平稳，无冲击，噪声小，传动效率高，非常适合应用在该机械臂结构中。

第二章 相关软件介绍

在设计过程中，软件的使用能大大的提高效率，机械臂结构设计主要应用到了AutoCAD2010和solidworks2010，前者主要应用于二维制图，后者应用于机械臂三围建模。

2.1 AutoCAD的介绍

2.1.1 AutoCAD的定义

计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

2.1.2 AutoCAD的基本功能

二维CAD目前比较流行的是AutoCAD ,MASTERCAM PQOE众多国外软件，但浩辰、中望、CAXA比较符合中国人的思维等国产CAD也在逐渐崛起，占据了一定的市场份额，浩辰、中望更是走向了国际市场。

下面以AutoCAD为例简单介绍一下二维CAD的基本功能。

平面绘图：能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。

绘图辅助工具：提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等 

绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。

编辑图形：CAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。

标注尺寸：可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。

书写文字：能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。

图层管理功能：图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。

三维绘图：可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。

网络功能：可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。

数据交换：提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。