工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)方法和步驟是什么？

　　在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮諸多因素，參考國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)型號(hào)及其設(shè)計(jì)參數(shù)。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究比較，才能確定所需機(jī)械零件的特性和設(shè)計(jì)方案，那么工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)方法和步驟是什么?

　　1.運(yùn)動(dòng)慣量原則由于機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)部件較多，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生變化，不可避免地會(huì)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。采用慣量原理可以增加機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，改善其動(dòng)態(tài)特性。因此，在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中要注意在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能減輕運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，并注意運(yùn)動(dòng)部件對(duì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)心配置。

　　2.規(guī)模規(guī)劃優(yōu)化原理當(dāng)設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)足一定的工作空間要求時(shí)，通過(guò)規(guī)模優(yōu)化選擇小的手臂尺寸，這將有助于提高機(jī)械手的剛性，進(jìn)一步降低慣性。

　　3.高強(qiáng)度材料的選擇原則。由于機(jī)械手的功能是依次從手腕、前臂、吊臂到底座進(jìn)行裝載，因此需要選擇高強(qiáng)度的材料來(lái)減輕零件質(zhì)量。

　　4.剛度設(shè)計(jì)原則。在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中，剛度比強(qiáng)度更重要。要合理選擇桿件的截面形狀和尺寸，提高支撐剛度和接觸剛度，合理安排作用在臂上的力和力矩，使桿件的彎曲變形小。

　　5.可靠性原理機(jī)器人機(jī)械手由于機(jī)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，其可靠性尤為重要。一般來(lái)說(shuō)，元器件的可靠性高于元器件，元器件的可靠性高于整機(jī)。概率設(shè)計(jì)方法可用于設(shè)計(jì)具有滿(mǎn)意可靠性的零件或結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可靠性綜合方法也可用于評(píng)價(jià)機(jī)械手系統(tǒng)的可靠性。

　　6.可制造性原則機(jī)器人機(jī)械手是高精度、高集成度的自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)，良好的制造和裝配可制造性是設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)的重要原則之一。只有合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而沒(méi)有良好的工藝性，必然導(dǎo)致操作者性能的下降和成本的增加。

　　7.焊接任務(wù)：如果工作對(duì)象是汽車(chē)或復(fù)雜曲面的物體，任務(wù)是在其上進(jìn)行電弧焊或點(diǎn)焊，這對(duì)工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)制造精度要求非常高。焊接任務(wù)對(duì)機(jī)器人的軌跡精度、位姿精度和速度穩(wěn)定性要求高，而點(diǎn)焊任務(wù)對(duì)機(jī)器人的位姿精度要求高。這兩項(xiàng)任務(wù)都要求機(jī)器人能夠在具有防碰撞功能的狹小空間內(nèi)擺動(dòng)弧線并自由移動(dòng)。

　　8.噴漆任務(wù)：如果工作對(duì)象是汽車(chē)或復(fù)雜曲面物體，任務(wù)是對(duì)汽車(chē)內(nèi)部和車(chē)門(mén)或復(fù)雜曲面物體表面進(jìn)行噴漆，則要求機(jī)器人手腕靈活，能夠在狹小空間內(nèi)自由移動(dòng)并具有防碰撞功能;要求機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)、穩(wěn)定、可靠地工作;同時(shí)要求機(jī)器人要有光滑流線型的外表面，油漆和氣體管道要從其橫臂和手腕內(nèi)側(cè)穿過(guò)，這樣工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)外表面就不容易堆積油漆粉塵，不會(huì)污染被油漆的工作對(duì)象，油漆和氣體管道也不容易損壞。