基于六轴关节型工业机器人的防护服研究与设计

摘要

工业机器人（Industrial Robot,IR）是用于工业生产环境的机器人总称。在工业领域的应用越来越广泛，比如装卸、喷涂、表面处理、测量、弧焊、点焊、包装、装配等，工业机器人已经成为制造加工业的主力军。工业机器人应用于恶劣工作环境时，代替工作人员承受着恶劣环境的侵蚀，如加工所产生的强弧光、高温、电磁干扰等，严重影响了其工作效率和使用寿命。机器人防护服应运而生。但是当今市场上虽有工业机器人防护产品，制作不规范，结构随意，大量面料堆叠、冗余。近年来学术上比较注重防护面料的研究，并取得一定成就，但是对于版样的研究还停留在经验方面，缺乏系统的设计理论和科学的设计依据。如何建立科学系统的机器人防护服设计理论体系，实现工业化大批量生产，称为机器人防护服生产企业最大的难题。六轴关节型工业机器人是目前生产行业中最具代表性的机器人，结构十分典型，通用性好。因此，对六轴关节型机器人防护服的研究和设计，对机器人防护服生产企业的产品设计和生产体系，企业发展具有积极意义。
　　本研究主要内容包括：⑴结合机器人结构设计原理和市场调研研究机器人的静态结构特征和运动规律。对每个部位进行分类，使用CAD、UG等软件的测量工具，确定每个部位每个类别对应的测量项目。分析六轴机器人动、静态特征参数测量结果，发现和总结测量结果的规律，确定静态松量的设计方法。⑵分析六轴机器人各个运动轴运动特征对版样的影响，并提出运动伸长量的算法和对应动态松量的设计方法。提出六轴机器人防护服设计原理，按照各部位分类先进行模块化设计，再进行组合，完成整体设计。静态部分依照外形特征映射出对应版样，针对动态特征参考衣袖的功能性设计进行运动功能性优化设计，寻求满足六轴关节型机器人运动需求的防护服版样设计方法。⑶制作样衣，制定相应的评价标准，使用标尺法对样衣进行评价，验证版样是否合理，对版样进行修正和验证，完成版样的优化。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3研究现状

1.4研究内容和方法

2轴关节型工业机器人结构及动作分析

2.1六轴关节型工业机器人

2.2结构特征

2.3动作分析

2.4运动特征对防护服版样的影响

2.5本章小结

3尺寸数据测量与分析

3.1样本测量与分析方法

3.2静态测量与静态松量设置

3.2动态测量与动态松量

3.4本章小结

4基于六轴关节型工业机器人运动特征的版样设计

4.1模型制作

4.1设计原理

4.2基于运动特征的运动松量设计

4.3各部位版样设计

4.4样衣制作

4.5本章小结

5穿着实验和评价

5.1评价方法

5.2评价指标

5.3着装实验

5.4评价结果

5.5本章小结

6结论与展望

参考文献

致谢