1.3.2 国外研究现状

国外的工业机器人研究早在很就之前就已经开始研发了，发展到至今，技术已经趋近于成熟，他们研究出的机器人大都可以满足客户的要求。目前，国外有三家著名的机器人公司，瑞士苏黎世的ABB艾波比机器人公司，日本的安川机器人公司和德国的库卡机器人公司。

1.4 工业机器人分类

通常机器人依据坐标形式和运动形态的不同可分为以下六类

（1）直角坐标型机器人 机器人具有较好的躲避障碍能力，位置精度较高等优点，但是结构庞大，占用空间范围大，不够灵活，与其它机器人难以进行配合工作，并且该机器人的三根移动轴的结构设计较为复杂。

（2）并联机构机器人 这类机器人是一种新型结构的机器人，它通过各个连杆的复合运动，显示出末端的运动轨迹，从而完成各种各样的作业。该种机器人可以完成复杂的曲线和曲面的加工，可以运用到数控机床中去，是一种新的机器人的功能上的拓展。它也可以称之为并联机床。该种机器人的缺点是工作范围小，控制比较复杂，精度也比大部分数控机床低一些。

（3）关节坐标型机器人 这类机器人主要有三个部位组合：立柱、前臂和后臂。该类机器人一般可以实现六个自由度的运动：腰部旋转、大臂俯仰、小臂俯仰、小臂旋转、手腕俯仰和手腕旋转。其优点是结构紧凑，具有很高的灵活性，占用空间面积较小且能达到非常大的工作范围，能与其它机器人进行协调配合工作，规避障碍的能力很强，但是其位置精度比较低，存在着控制耦合的问题，平衡性较差，故比较复杂。目前国内外的工业上大都采用这种关节型机器人进行工作上的处理加工。

（4）球坐标型机器人 这类机器人的手臂的运动由一个直线运动和两个转动所组成。即手臂绕X轴方向伸缩，绕Z轴旋转和绕Y轴俯仰。这种机器人的优点是占用空间小、位置精度高、重量较轻、结构很紧凑，能与其他机器人相互配合工作缺点是平衡性不好，避开障碍的能力差，位置误差与臂长有关。

（5）圆柱坐标机器人 这种机器人通过一个转动和两个移动来改变手部空间位置。垂直立柱面内的伸缩和沿立柱升降的两个直线运动以及手臂绕立柱的转动形成了机器人手臂的运动系。圆柱型坐标机器人的位置精度非常高，仅弱于直角坐标型机器人，其控制简单，躲避障碍的能力好，但是难以与其他类型的工业机器人相互配合工作，结构和占用面积过大，两根移动轴的设计较为复杂。

（6）SCARA型机器人 其手臂的前端结构能够实现任意自由度的移动在二维空间内，因此能够大量运用于工厂的装配作业中。这类机器人在垂直方向上具有非常高的刚性，在水平面内刚性则较低。

1.5 本文主要内容

1) 工业机器人驱动方式的选择；

2) 工业机器人材料的选择；

3) 工业机器人传动方案选择；

4) 工业机器人各个部位电机的选择；

5) 工业机器人各个部位关节的设计；

6) 工业机器人各个部位轴、轴承、齿轮的设计与校核；

7) 工业机器人关键零部件和薄弱环节的校核；

8) 工业机器人零件图的绘制；

9) 工业机器人装配图的绘制；

10) 控制系统的方案设计、传感器的选择；