本文是基于任务书所完成的喷漆机器人的设计计算，包括了机器人的坐标系选择，机器人驱动系统，传动系统，平衡系统的设计，并完成了任务书所规定的大臂的机构设计。

2 喷漆机器人概述

2.1 喷漆技术

   喷漆是指对待加工产品进行表面覆盖的表面处理，能够起到反腐防锈美观标识等作用，因此从大型的建筑物和船舶到较小型的工件如家具及小型机械零件等，喷涂都是其生产过程中的一道重要的工序[2]。

    综合国内外情况，现在人工喷漆任然占据主要地位，但由于喷漆的工作环境较恶略，人工喷漆对操作人员健康危害较大，另外人工喷漆具有动作单调重复，劳动强度较高，容易疲乏等特点，因此喷涂质量波动性较大，容易影响产品质量稳定性。近年来，工件颜色，形状日益多样，对喷涂质量，灵活性，效率要求日益提高，对喷漆技术的发展也提出了更高的要求，人工喷漆也越来越无法适应现在的生产情况。

    喷漆技术的发展包括两个大的方向，一是喷漆技术本身，如超音波冲击喷涂技术等新型喷涂技术的尝试，二是喷涂工具的改进，最主要的便是利用喷漆机器人代替人工进行作业，美国喷漆机器人数量每年都以百分之二十的速度增长[3]。

2.2 喷漆机器人简介

   喷涂机器人，指的是能够自动喷射油漆等涂料的工业机器人。由于人工喷漆劳动强度大，且动作单调重复，易于疲乏，因此喷漆机器人的引入一开始便受到极大的重视，六十年代后期便进入实用。 源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/

与传统人工喷漆相比，喷漆机器人具有以下优势：

（1） 柔性高，能适应不同工作场合，易于升级，多数的喷漆机器人能适应不同场合，经示教后能完成多种工件的喷漆

（2） 喷涂效果好，喷涂质量稳定，喷漆机器人精度较高，且不会出现人类的疲劳现象，能很好得保证喷漆的效率和质量

（3） 材料使用率、设备利用率高，与传统人工喷漆相比喷漆机器人

能够节约百分之三十的涂料

（4） 易于操作和维护，且较为环保，能够通过示教等多种方式来完                        成读喷漆机器人的操作，且由于喷漆不由人亲自进行，对人的伤害更少[4]。

2.3 喷漆机器人发展历史及现状

2.4 喷漆机器人的发展趋势

3 喷涂机器人总体方案设计

3.1坐标形式的选择文献综述

    通过查阅《机器人技术基础》[6]知，工业机器人可根据其手臂相对运动方式主要可以分为以下5类：

（1）极坐标型  又可称为球坐标型，其结构如图3-1（a）所示。其运动由大臂的俯仰，大臂随机身的旋转，以及小臂在大臂内的伸缩共同实现，端部运动轨迹为一球面。极坐标系运动灵活，精度较高，但由于是球坐标，定位复杂，且占据空间大，因此并不适合于我们的喷漆机器人。

 （2）圆柱坐标系  柱坐标系结构如图 3-1（b）所示。由绕底座的回转，垂直运动以及小臂的伸缩共同构成，结构简单，精度较高，但运动不灵活，喷漆机器人常需要对复杂曲面进行喷漆，因此该结构也不能采用。