摘要：现在越来越多的国家和地区采用工业机器人进行装配上料和下料、搬运等作业。工业机器人大量被运用到实际生活中无外乎有以下几个原因。首先，工业机器人能够代替人类做一些简单的重复性的工作，减轻工人的负担。同时工业机器人可以昼夜不停地进行劳作，大大地提高了工作效率。其次，工业机器人的精度也比较高，可以减少很多不必要的人为误差。另外，某些工业机器人产生的力比较大，可以帮助工人完成一些人力所达不成的工作，例如搬运大质量物料。本文的题目是200公斤级上料工业机器人设计，首先对机器人的各个部位进行电机的选型，然后设计其机构，最后是控制系统的方案设计、传感器的选择，同时校核一些比较重要的零部件，例如轴和轴承。最后根据设计的基本结构参数，利用UG8.0软件进行了三维图的绘制，再利用AutoCad2010软件对工业机器人的零件图和装配图进行了绘制。

关键词： 工业机器人；结构设计；强度校核

Design of a 200 kilogram grade feeding industrial robot Abstract: Nowadays, more and more countries and regions use industrial robots to assemble materials, feed and convey operations. Industrial robots are widely used in real life for no more than several reasons. First of all, industrial robots can do some simple repetitive work instead of humans to lighten the burden of workers. At the same time, industrial robots can work both day and night, greatly improving the work efficiency. Secondly, the accuracy of industrial robots is relatively high, which can reduce many unnecessary human errors. In addition, some industrial robots have greater force, which can help workers complete some tasks that human beings can not achieve, such as carrying large quality materials. The title of this paper is the design of the 200 kilogram grade industrial robot. First, the motor is selected for each part of the robot, and then its mechanism is designed. Finally, the design of the control system, the selection of the sensors, and some more important parts, such as shaft and bearing. Finally, according to the basic structure parameters of the design, UG8.0 software is used to draw the three-dimensional map, and then the parts and assembly drawings of the industrial robot are drawn by using the AutoCad2010 software.

KeyWords: Industrial robot; Structural design; Strength checking

目  录

1  绪论 1

 1.1  工业机器人概述 1

 1.2  课题研究背景及意义 1

 1.3  国内外研究现状 2

1.3.1  国内研究现状 2

1.3.2  国外研究现状 2

1.3.3  三家国外著名的机器人公司 3

1.4  工业机器人分类 3

1.5  本文主要内容 3

2  结构方案确定 3

 2.1  结构方案选择 3

   2.1.1  第一种方案 4

2.1.2  第二种方案 5

2.1.3  第三种方案 5

2.2  机器人各个部位的参数 5

3  交流伺服电机及减速器选择 6

3.1  第一、二轴的电机选择 7

3.2  第三、四轴的电机选择 8

3.3  第四、五轴的电机选择 10

3.4  各个电机的减速器选择 11

3.4.1 二级齿轮减速器设计 11

4  结构设计 18

4.1  总体结构概述 18

4.2  手腕 18

4.3  手臂 19

4.4  腰部（回转台）以及底座 20

4.5  手抓 22

4.6  架子 24

4  关键零部件的设计与校核 26

5.1  小臂旋转轴的设计 26

5.2  轴承的寿命计算 26

5.3  键的校核 27

5.4  轴的校核 27

5.4.1 减速器低速轴的校核 27

5.4.2 小臂旋转轴的校核 27

6  RV减速器 27

6.1  RV减速器的简介 27

6.2  RV减速器工作原理 27