1.概述
　　随着工业技术和经济的惊人发展，标志着多品种中、小批量生产最新水平的FMS（柔性制造系统），FA（工厂自动化）技术更加引人注目；作为FMS、FA技术重要组成之一的工业机器人技术也将得到迅速发展。应用工业机器人是提高生产过程自动化，改善劳动环境条件，提高产品质量和生产效率手段之一。本设计介绍了关于工业机器人的一些基本常识和原理，包括工业机器人的组成、分类、主要技术性能参数和工业机器人的运动分析，并参考通用型工业六自由度机器人的结构。根据对工业六自由度机器人的总体结构及传动系统的分析和探讨，进行三自由度工业机器人的结构设计。关键在于三轴（臂）的传动系统的设计以及整体的结构设计，避免运动的干涉，在本次设计中主要负责第一臂与底座的结构设计及其传动原理，对第一臂与底座的各零部件的结构设计。
　　2.第一臂的结构
　　臂的结构图（图2-1）及其传动原理简图（图2-2）：
　　该手臂实现工业機器人的回转运动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个减速系统采用了三级直齿轮传动，且所有的直齿轮都装在一个箱体（减速箱）里面。然而，与一般情况不同的是，第三级直齿轮直接固定在机座上，从而使其它的（上级的直齿轮）传动机构绕着它转动，且电动机又固定在大臂上，所以导致大臂带着电动机、减速箱一起作回转运动。
　　最初，所有类型的已知的传动传动比U：直齿圆柱齿轮传动，u≤4；螺旋齿轮，u≤6；蜗杆蜗轮传动，5≤u≤70，常用15≤u≤50；摆线齿轮，11≤u≤87（单）。然后，每个预算的传动轴，发动机转速的主要1500r/min，U1 = 1500 / 15 = 100， u2=1500/20=75。
　　3. 传动方案的确定
　　传动的确定：蜗杆蜗轮传动特性：（1）蜗杆传动容易实现自锁，具有安全保护作用；（2）在蜗轮传动方面，需要两级传动来满足蜗杆蜗轮的要求，蜗轮传动是双轴交错的，从而增加了构造的复杂度，同时也增加了旋转载荷，即蜗轮传动结构紧凑，能获得较大的传动比。（3）传输是低效的，摩擦发热，因此，蜗轮齿与齿速度大，摩擦损失。（4）蜗轮用有色金属材料，成本高。为了满足需求，选择等四个阶段的传输，它是必要的圆柱直齿轮传动。如果选用三级传动，则需要直齿轮即可。可以在相同的条件下，选用斜齿轮传动比圆柱齿轮传动（在结构上尺寸上）要小得多。于是，传动齿轮的选择。斜齿轮传动的优点，具有以下优势：（1）具有结构紧凑，高功率，高速度；（2）具有良好的性能，传输距离是不适合的场合（3）特别需要的设备制造、安装精度高，成本高。总上所述，最佳抉择方案为采纳齿轮传动。
　　4.总结
　　在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不連续的。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
　　作者简介：李海峰（1987-），硕士，单位：山东协和学院机电学院。