1 前言 1.1 题目来源与分析 题 目 《 关 节 型 机 器 人 腰 部 结 构 设 计 》 来 源 于 生 产 实 践 中 。 要 求 设 计 的 机 器 人具 有 6 个 自 由 度 ： ① 腰 关 节 回 转 ； ② 臂 关 节 俯 仰 ； ③ 肘 关 节 俯 仰 ； ④ 腕 关 节仰 腕 ； ⑤ 摆 腕 ； ⑥ 旋 腕 。 其 中 要 详 细 地 设 计 机 器 人 基 座 和 腰 部 的 结 构 。 整 体 机器 人 要 实 现 腕 部 最 大 负 荷 6kg， 最 大 速 度 2m/s， 最 大 工 作 空 间 半 径 1500mm 。 机 器 人 是 近 30 年 发 展 起 来 的 一 种 典 型 的 、 机 电 一 体 化 的 、 独 立 的 自 动 化 生产 工 具 。 在 制 造 工 业 中 ， 应 用 工 业 机 器 人 技 术 是 提 高 生 产 过 程 自 动 化 ， 改 善 劳 动条 件 ， 提 高 产 品 质 量 和 生 产 效 率 的 有 效 手 段 之 一 ， 也 是 新 技 术 革 命 的 一 个 重 要 内容 。 自 古 以 来 ,人 们 所 设 想 的 机 器 人 一 般 是 一 种 在 外 形 和 功能上均能模拟人 类智能的 机 器 。 特别是 在 20 世纪20 年 代前后,捷克和 美国的 一 些科幻作 家创作 了一批关 于 未来 机 器 人 与人 类共处中 可能发 生 的 故事之 类的 文学作 品 ,更使机 器 人 在人 们 的 思想 中 成为一 种 无所 不能的 “超人 ”。 在 现 实 生 活中 ,一 些民间 工 匠根据这些文学描绘,也 制 造 出一 些仿人 或仿生 的 机 器 人 。然而在 当时的 科技 条 件 下,要 使机 器 人 具 有 某种 特殊的 “智能”而成为“超人 ”,显然是 不可能的 。 美国的 戴沃尔设 想 了一 种 可控制 的 机 械手 ,他首先突破了对机 器 人 的 传统观点,提 出机 器 人并不一 定必须像人 ,但是 必须能做一 些人 的 工 作 。 1954 年 ,他依据这一 想 法设 计制 作 了世界上第一 台机 器 人 实 验装置,发 表了《 适用 于 重 复作 业 的 通用 性工 业 机器 人 》 一 文,并获得了美国专利。 戴沃尔将遥控操纵器 的 关 节 型 连杆机 构 与数控机 床的 伺服轴联结 在 一 起 ,预...
