全转动副三自由度并联机器人设计说明书.doc

河北工业大学城市学院 毕 业 论 文作 者： 周* 学 号： * 系(专业)： 机械系 专 业： 机械设计与制造及其自动化 题 目： 全转动副三自由度并联机器人 指导者： 李* 专家 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2023 年 6月 11 日毕业设计（论文）中文摘要题 目：全转动三自由度并联机器人摘要： 本设计中，对全转动副三自由度并联机器人的结构进行了全新的设计，对以前关于此方面机器人设计成果仅仅作为一个参考，通过对机器人支链的全新设计成功使机器人完毕解耦，并且不会出现奇点，该全转动副三自由度并联机器人由动平台和静平台组成，静平台为机架底端，而动平台则是由完全相同的三个支链组成，即，三个支链互相垂直，支链末端位于同一水平面上，三个支链末端组成动平台，并且所有的运动副均为转动副。该机构的反复定位精度：220mm，最打平动速度：0.4m/s；最大负载：1.5kg（涉及末端机械手）。在设计中，规划设计出了一套精致的机构方案使机器人结构紧凑并具有简朴实用的功效，由于此机构具有高度的对称，所以可以承受各个方向的动载荷，机器人的运动是一个重点难点，本次设计在机构运动小巧灵活方面做出了很大的改善使其性能更加优越，因此对扩大并联机器人的应用领域具有现实意义。本次毕业设计的基本顺序同本科期间进行的课程设计同样，均是先根据任务书提出方案，验证方案的可行性，方案通过则进行具体的结构设计并且对机构运动通过了正反解论证，选择了正的确用的设计路线。最后，采用绘图软件制作装配图，零件图，运用三维软件绘制三维模型并进行组装得到机器人三维模型。关键词： 自由度 串并联 机器人 三自由度毕业设计（论文）外文摘要Title All three rotational degrees of freedom parallel robot,Deputy.Abstract：Designed a new mobile with three degrees of freedom decouple from the body of the robot, singularity does not occur, the parallel robot platform and static platforms distributed between the three branches of orthogonal connected, and all transmission Vice are the rotation pair. Repeat positioning accuracy of the agency : 220mm, the maximum translation speed: 0.4m/s; maximum load: 1.5Kg (including end manipulator). Institutions are given a set of sophisticated programs with simple and practical effect. As the high symmetry directions on the can withstand the amount of load. Compact and flexible movement in the body has made a lot of effort, but also has a smaller installation space, expanding the application field of parallel robots relevance.Keywords： Parallel robot. Rotation pair. Translation. Mechanical machine design.目录1 绪论- 3 -1.1 引言- 3 -1.2 本次课题研究背景和意义- 3 -1.3 串并联机器人的国内外研究现状、使用范围及发展趋势- 4 -1. 4 本次毕业设计重要完毕工作- 5 -1.4.1 基本内容- 5 -1.4.2 课题研究拟采用的手段和工作路线- 5 -2 总体方案的设计- 6 -21 总体布局的设计- 6 -3 由基本参数选定标准件的型号- 9 -3.1 减速机的选择- 9 -3.2 选择伺服电机并对其检查- 11 -3.3 轴承的选择及校核- 14 -3.4 联轴器的选择- 16 -4.1 支链尺寸的拟定- 18 -4.2 对积极轴尺寸的拟定及校核- 19 -4.3 对支链上转动副的设计- 21 -4.4 支链末端设计- 24 -5 机构的整体布局设计及机架设计- 25 -结 论- 28 -参考文献- 30 -致谢- 31 -1 绪论1.1 引言自从Hunt专家提出以Stewart平台结构为基础设计机器人，机器人技术的发展也是日新月异，特别是工业机器人可以将人从繁重的体力劳动中解放出来具有十分广阔的应用前景，特别是在工业发展领域，因此工业机器人的发展尤为迅速。并联机器人是机器人种类中一个十分重要的发展方向，但由于受到科学技术等因素的影响，并联机器人的发展在90年代才开始兴起直到现在并联机器人的研发成为机器人发展的一个热点。机器人种类可以分为很多种，其中并联机器人和串联机器人是机器人大家族中的两类，串联机器人和并联机器人在结构方面有很大的不同，这也导致其性能功能有很大差别，致使并联机器人与串联机器人形成了功能与结构上的互补。并联机器人作为机器人中一种全新的可以和串联机器人媲美的机器人种类，由于自身结构的优势使其具有刚度大、承载能力强、高精度、自重符合比小、优秀的动力性能、易于控制等一系列优点。所以并联机器人应用于工业领域是未来发展的一个必然趋势。1.2 本次课题研究背景和意义在文献1指出：机器人自身就是高精尖技术的聚集体，并联机器人更是一个尖端知识密集型的机构，并联机器人机构学问题十分复杂，她是属于空间多自由度多环机构学理论学科，此理论是随着对并联机器人的进一步研究发展起来的，这本来就是理论对实践的指导，而实践又是完善理论的方法，所以研究并联机器人机构学理论对掌握、研制和控制并联机器人在实际应用和并联机器人的理论发展上都是有着特殊意义。在一切机器人的研究中机器人的机构是关键中的关键，并联机器人所具有的优势关键也在结构上，因此它引起了国内外机器人研究者的广泛关注，他们在此项研究中投入相称大的精力。并联机器人的结构与串联机器人相比具有结构较简、成本低等优势。因此越来越多的将并联机器人的研究与工业领域相结合也使得并联机器人的研究也越来越进一步。在文献2中：重要研究是三自由度并联机器人，这是一种有多变量和本质为非线性组成的复杂机构系统，在并联机器人及液压驱动系统的设计中以运动学分析前提。作者开始时先是采用坐标变化及求导的方法对三自由度并联机器人运动学进行了分析。运用动力学和分析动力学的原理设计出系统的动力机构。作者采用ADMS技术建立了失误的虚拟样机模型系统，并运用仿真软件对运动学、动力学和控制系统的可行性进行了联合仿真实验分析，采用上述仿真实验验证的方法可以十分真实的模拟实际中的三自由度并联机器人运动过程验证其性能。为研究提供了很好的设计依据。在文献3中：江苏科技大学机械工程学院的王波、李小满、朱振华学者重要针对三自由度平面P-R-R型并联机器人，三位学者的研究成果是：“成功建立了三自由度并联机器人的动力学模型系统，他们在研究中将同步控制技术应用在机器人上在实现了机器人轨迹的精确控制的同也对机器人的运动达成了同步控制，在研究中三位学者提出了一个新概念同步误差。具体做法是：通过对多个线性闭环控制进行组合，列出同时满足各个闭环控制的控制方程并对其进行求解。之所以采用这种方法是由于此种方法直观、高效，提高了对并联三自由度平面P-R-R型并联机器人轨迹的运动精度，并可以同时满足了多个闭环控制系统的组合控制。1.3 串并联机器人的国内外研究现状、使用范围及发展趋势Hunt专家提出Stewart机构作为机器人，直到现在国内外众多专家学者投入到机器人的研究中。但并联机器人是在90年代才开始成为热门研究方向。并联及其人在许多方面都有重要的应用，如航海航空、机电工业、医疗器械等各个领域。并且并联机器人与串联机器人并不是互相对立排斥的，他们是可以形成互补，使机器人技术变得更全面实用。关于这些机器人的研究都是值得重视的具有现实意义。根据我查到的资料了解在国内燕山大学的黄真专家并联机构的研究十分杰出。通过阅读基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合新方法4中了解到东北大学的罗继曼、蔡光起等学者机器人并联机构研究也比较进一步，他们通过合理的选择约束链可以组合出新的并联机器人。自从1987年，Hunt提出并联机器人结构之后，英国、德国、俄罗斯等一些欧美国家都投入了大量人力物力财力进行并联机器人研究，并且取得了巨大的发展。日本的田和雄、内山胜等则用并联机构开发航空航天领域机器人。1. 4 本次毕业设计重要完毕工作1.4.1 基本内容课程设计方法规定：（1）设计规定为设计出一台全转动副三自由度并联机器人，提出几种设计方案之后，进行最后研拟定最终设计方案和传动方案，之后设计机身与机架零件并对其进行力学分析，材料分析；（2）设计并联机器人机械结构如转动副及支链等；（3）最后绘制机械系统装配图和零件图三维装配图；（4）对整个设计过程进行整理，编写设计说明书，说明设计原理等具体内容。 1.4.2 课题研究拟采用的手段和工作路线课程设计方法规定：（1）根据任务设计规定，进行机械结构设计和传动结构设计，找到最佳设计方案。（2）根据最后所拟定的设计方案，进行相关分析、计算、检查，对其中关键零件进行强度、刚度、寿命等的计算、校核拟定其符合设计规定，对零件组成的结构要保证其合理使用；最后绘制出机器人装配图并根据装配图，画出重要零件的零件图（在说明书说上说明标准件选择原理）。（3）设计到最后，对整个毕业设计过程进行总结，完毕设计说明。2 总体方案的设计21 总体布局的设计图2.1方案草图图2.1是本次设计中所采用的方案草图，此草图中们可以清楚的表达出动静平台及三个运动支链的运动情况。方案规划：1.一方面运用任务书中所给出的最大平动速度、最大负载、平动范围等数据估算出电机的功率；2.影响全转动副三自由度并联机器人的运动范围的是平行四边形机构的连架杆的长度及其摆动角度大小，摆动角度的大小会直接影响连架杆末端在平方向上的速度分量，因此在设计时要注意连架杆的长度与其自身的摆动角度之间的古关系以防止支链出现碰撞等冲突；3.根据任务书所给出的动平台的运动范围，最初选定连架杆的长度及连架杆的摆动角度的最大范围；4.根据任务书上的规定动平台的最大平动速度为0.4m/s，在动平台整个运动过程中必须有一点可以达成此速度然后选取极限位置进行速度计算，运用公式转换就可以可以求出系统机构中输入轴的速度；5.任务书规定运动平台的反复精度为+/-0.025mm，由于伺服电机编码盘的分辨率可以影响反复定位精度。因此在分析反复精度时，在支链运动轨迹上选取极值点进行运动分析，可以求出机器人系统中输入轴的最小转角，然后依据选出的减速机的减速比转换到电机的输入轴上，最后运用公式换算出所需电机编码盘的分辨率，这也是用来选择电机的一条重要因素；6.运动副中对轴承的选定，采用运动分析的方法选定，一方面分析轴承的轴向与径向的承载情况，再结合转动副的特点选出转动副需要中安装轴承的类别之后再进一步拟定型号，最后需要对轴承尽心检查计算；7.通过减速机输出轴及主轴的直径大小与对机器人支链的积极轴的运动精度规定，尚有是否需要考虑轴向移动来选择是需要刚性联轴器还是弹性联轴器，拟定之后在选择。2.2 初步拟定机构中的一些基本参数： 图2.2 连架杆在摆动过程的速度分析图行程；进行速度分析，根据任务书规定：；由图一进行分析得：；整理得到：；的取值可以有多重情况，初步选定值为45或60。当取60时输出角范围为（30,150）。；当取45时输出角范围为（45,135）。，由此可以初选；由于考虑到在支撑架上也许还要安装极限开关需要一定的空间，并且为了让整个装置更加紧凑，所以暂时选定取45。 =，通过图一及单位转换可以得出：。由于三个支链的结构是相同的，所以设计出一个即可，支链的结构示意图如下：图2.4 支链的结构示意图 3 由基本参数选定标准件的型号 3.1 减速机的选择初步拟定减速比=44.4选择减速机时要必须保证任务书上的规定，即机构末端的运动平台速度可以达成0.4m/s，所以减速比通过上式计算出i必须小于44.4，所以通过圆整选取i=40; 通过查找机械设计手册标准系列的减速机。所选减速机的型号为行星减速机构PL60，i=40,2级输出转矩为29Nm;其具体参数如下：表3-1 减速机型号一览表 型号段数尺寸外壳直径键宽键高安装孔分布园安装螺纹X深度输出轴径（h6）PL60160516524XM5X814定位凸台直径（h7）中心孔键到轴端距离键长轴长（自定位圆）躯体长轴长（自端面）定位凸台厚度40M5X102.5253044.359353选取的减速机是上海爵顺传动机械有限公司生产的，其性能优越。这家公司的减速机机壳材料为高压压铸铝合金，在制作工艺上采用新的生产工艺，大大增强了工件精度。 电机连接板在制作中使用黑色阳极氧化解决的先进工艺，齿轮箱表面通过特殊电解工艺解决增强其强度，增长整个箱体对外部环境抗腐蚀的能力，并且采用此种工艺解决使机身重量更轻，导热性能也有所提高，这样就会使机身内部温度不至于过高使电机烧毁，电机的使用寿命提高；速比范围：速比510000，此减速器的使实用设计可以使转矩与转速达成完美的匹配；回差间隙小具有极高的传递精度，因此可以保证在高输入转速下结合介面的同心度可以实现零背隙的动力传递；采用先进的IP65防护等级的密封设计，密封设计良好，因此不会出现泄漏情况，所以此电机可以实现所有初次注入润滑油后油终生免添加润滑脂润滑，顒可以终生免保养；对减速机连接板和轴衬的模组化设计为同轴输出，法兰定位标准，结构简朴实用；有很高的互换性能；减速器整体设计紧凑结构，体积小巧，齿轮箱和内环齿轮采是采用一体式的设计，与市场上现有同型号减速器相比，精密度高，体积最小，减速器中对螺旋齿面作齿形及导程的修整，此项工艺可以用来减少齿轮在转动时啮入及啮出的冲击和噪音，因此与同等材质制作的齿轮系相比其使用寿命更高；此减速器对噪音偶遇严格的控制标准，运转时噪音60分贝；寿命长，大于20230小时；综合上述内容，此型号的减速器在同等精度条件下性价比高。其实物图如下：图3.1 减速器其结构尺寸如下：图3.2 减速器尺寸图3.2 选择伺服电机并对其检查3.14/60=3.925；0.1603.9=0.624m/s；设机构动平台的加减速时间为0.2s-05s,所以可以计算得到加速度为：a=0.4/0.2=2m/。任务书中规定机构最大负载要大于1.5（涉及末端操作手），所以计算得载荷阻力：m(ag)=1.5(2+10)=18N;因此可计算出系统运转所需的最大驱动功率为：=180.624w=11.23w。查表选择标准系列的电动机=32w的直流伺服电动机。其具体型号为JSF 60-15-30-CF-1000，SFC+。表3-2 电机参数表SFC+的配置合用于过载倍数规定高，并且可以承受在单位时间内电机频繁启停，同时也合用于高速重载的场合；由于在此机器人系统机构中，动平台的往复平动是由动力系统提供动力传递至连架杆，有连架杆带动实现往复摆动，而连杆架的往复摆动需要电机频繁的进行正反转交替，所以必须规定电机可以有很好的频繁起停性能，因此选用SFC+的配置电机。表3-3 JSF系列伺服电机型号说明表JSF604030DF100012345671.JF表达电机无刷伺服电机2表达电机外径，单位：mm、3表达电机额定功率，以10w为单位，40表达4010w=2023w、4表达电机运转时额定转速，100rpm为单位，30表达30100rpm=3000rpm、5表达电机运转的额定电压，A：24v B：36v；C：48v；D：72、6表达装配选项，K键槽；F扁平轴；S光轴；G减速机适配;P特殊制作、7表达电机编码器的分辨率。JSF系列直流伺服电机的重要特点如下：（1）调速范围宽；（2）在使用过程中噪音小、功率高、运营平稳，整体性能优越，具有很高的性价比；（3）运用高性能铷硼磁钢材料设计可以提供三倍以上峰值扭矩，可以很好的保障其传动性能。（1）对所选电机进行转矩及编码盘精度检查校核： 转矩的校核：机构输入轴的转矩计算图3.3 转轴受力分析图当平动速度垂直与连杆时转矩为最大，此时M=180.16Nm；将上述转矩转化为电机的输出轴所承受的转矩载荷：，由此，股电机的额定转矩合格。对伺服电机编码盘校核：易知，在此机构中运动支链在与动平台垂直时对编码盘精度规定最高，所以以动平台与支链垂直的点为检查校核点：，对其整理得：带入公式计算出伺服电机输出轴角度误差为：；由上式得出需要编码盘分辨率为，所选电机分辨率N1000，所以此型号电机分辨率符合规定。图3.4 电机尺寸图3.3 轴承的选择及校核 在此机构中，系统动平台运动为x，y，z三个方向上的平动，在实际设计中需要考虑到动平台和连杆以及转动副的质量，并且在转动中转动副中的轴所受载荷既有径向也有轴向，所以通过对不同种类的轴承进行比较考虑，认为角接触轴承可以符合规定角接触球轴承有单个使用和成对使用之分，在此我们选取单个分装的角接触球轴承。通过查阅机械设计实用手册，本设计中选用型号为7002C。其内径为15mm，外径为32mm的一组轴承为转动副连接处所用轴承。图3.5图3.6此图是角接触球轴承在此机器人中的应用。上图是查找到的角接触球轴承的几种使用情况，用来参考设计。表3-4 轴承的基本参数轴承代号d(mm)DB基本额定载荷极限转速（脂）质量7002C153296.25kN17000r/min0.028kg7000C102684.92kN19000r/min0.018kg7001C122885.42kN18000r/min0.02kg 此表格中为所选用角接触球轴承的基本参数。现在对上述选用的角接触球轴承进行检查校核。 设计任务书中给出最大负载为1.5kg，在此基础上还要考虑到支链的重量，所以可以假设支链重量为1kg，在平行四边形机构中一共有两对轴承对支链起到支撑作用，所以每对轴承所承受的径向力=12.5N。轴向载荷为3N，通过轴承上轴的转速得出轴承转速为n=75r/min； 求比值：0.240.68，且工作平稳，所以通过查机械设计得1=1*（0.6712.5+1.413）=12.605N 在此给定轴承的预计寿命，假设轴承可以连续工作一年（每年按200个工作日计算），所以轴承的预计寿命：200241=4800h。 该轴承所具有的基本额定动载荷C=35.1； 此载荷小于轴承的额定动载荷，所以选择此型号的轴承合格。同理7000C和7001C型号的轴承也按此种方法进行检查校核均满足规定，所以所选轴承均合适。3.4 联轴器的选择 减速器的输出周的轴径为14mm并且也通过计算积极轴上与减速器轴相连接部分的直径为12mm，所以选择联轴器为凸缘联轴器，其具体尺寸如下：表3-5 联轴器尺寸表型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度JDbS转动惯量I质量m/kgGY1251202312,14278030264260.00081.16 对联轴器进行校核，由于此传动刚性联轴器足以满足机构对各方面的规定，所以选择刚性联轴器。应按联轴器上最大转矩作为工作转矩= 通过在机械设计中查工况系数：=1.3选用刚性联轴器即可满足规定：载荷计算：查=1.3所以得1.318.527=24.0851Nm25。4 动平台支链的结构设计及具体尺寸的拟定4.1 支链尺寸的拟定为了要达成所需要的动平台运动范围给定支链的尺寸如下：图3.7 支链尺寸图4.2 对积极轴尺寸的拟定及及校核图3.8 积极轴尺寸图上图为积极轴的具体尺寸，下面对积极轴进行强度校核计算： （1） 代表扭转切应力，选取轴材料为45号刚取=40MPa； T代表轴所受的扭矩，在前面已经计算出T=0.072Nmm； n轴的转速，n=75r/min； P代表轴的传递功率，在前面参数计算中以算出P=0.15KW； d代表计算截面处轴的直径，mm；由上式得轴的直径：=11,6 （2）所以，通过元整之后轴的最小直径取12mm可以符合规定即d=12mm。将数据带入（1）式得=5,49MPa=40MPa，所以轴的强度符合规定。轴的刚度校核: 轴在轴向载荷和径向载荷作用下，将产生弯曲或者扭转变形。假如变形量超过最大允许值，轴的精度收到影响就会导致轴上零件不能正常工作。由于此轴为阶梯轴，规定此轴能承受规定规定的载荷，计算精度规定不太高，所以我们可以用当量直径法做近似计算用于校核。当量直径。 （3）表达阶梯轴第段直径，mm；由于对积极轴的载荷作用于悬臂端，所以，（K为轴的悬臂长度，mm）将具体数据带入（3）得出当量直径为：=12.99mm轴的弯曲刚度条件为：挠度 偏转角轴的允许挠度为=0.00243=0.086；偏转角= 0.005 ；轴的扭转刚度校核：轴的扭转刚度采用扭转角表达，扭转角即轴单位长度上的扭转变形用字母来表达。 （4）G表达轴的材料的剪切弹性模量，单位，查机械设计钢材G=；轴截面的极惯性矩，圆轴届满惯性矩公式为：；分别代表阶梯轴上第i段所受的扭矩，长度和极惯性矩的大小；轴的扭转刚度条件为取；带入具体数据计算出=0.68.所以满足规定。4.3 对支链上转动副的设计 A1B1A2图3.9 转动副实物图在转动副设计中A1、A2、A3是结构相同的转动副，并且A1和A2是对称的载荷情况相同的转动副。由于动平台是在轴上做往复运动，因此规定转动副的运动是往复可以实现正反转运动。要想实现此种转动需要用到轴承，通过考虑需要同时受到轴向和径向方向两个力，所以最后选择角接触球轴承，以使转动副可以正常往复转动。在润滑方面考虑采用脂润滑的形式（由于机构比较小巧，采用外部供油不太方便），采用少量脂润滑可以很好的满足润滑规定，轴承内圈采用螺母固定，外圈运用轴承端盖固定，并能起到密封防尘的作用，轴承端盖采用螺栓固定。在此转动副中轴承是采用单个分装对称布置的形式，具体结构如下图所示：图3.10 轴承图安装轴承时，一段轴承内圈用内径10mm长3mm的套筒定位，另一端用垫圈及紧固螺夹紧定位，轴承并采用轴承端盖密封，轴承端盖用M4螺母紧固定位。转动副B1的设计：D2D1零件1C图3.11 转动副此转动副的轴为一个对称轴，靠阶梯给轴承定位轴承外圈尚有弹性挡圈定位，轴承内圈运用弹性单圈定位，之后加上轴承端盖，在上图C处用阶梯固定零件1，这根轴受 双向载荷因此采用角接触球轴承，并且需要采用单个轴承对称装配才干承受双向载荷，零件1用垫圈加紧固螺母固定。之后安装轴承端盖，轴承端盖采用M4螺栓定位，轴承润滑采用脂润滑。连接件D1和D2采用螺栓螺母定位，安装方便，D1和D2要加工成光孔。4.4 支链末端设计图3.12 支链末端实物图 图3.13 支链末端设计图 支链末端设计成如上图所示形状，重要因素是结构简朴，并且对动平台与支链末端采用螺栓螺母固定，可以使质量更好的推动动平台在想x,y,z轴上的运动。5 机构的整体布局设计及机架设计5.1 机构整体布局设计根据任务书中对机构运动的规定，机构的整体布局需要满足的条件为：三条支链方向必须互相垂直，每条支链分别由伺服电机驱动，即在x,y,z三个方向上提供机构运动所需要的动力。机构的整体布置的难点在与要防止机构在运动中出现冲突，这就致使给每条支链提供的空间必须在相等的同时要足够大。支链的运动过程为：电动机提供转动动力通过减速器，减速器传递给积极轴，积极轴带动平行四边形机构的积极杆转动，平行四边形机构做往复运动。运动的角度为45，平行四边形机构上的连架杆做平动来带动在连架杆上的支链运动，在此支链上海有一个转动副可以在动平台运动时通过支链末端提供的力来转动，一次实现整条支链带动动平台的运动。因此支链在运动的同不能和机架及此外两条支链发生碰撞，所以对机构的整体布局需要用到机构的运动学分析。连架杆终点在摆动过程中的运动分析图：图3.14 连杆运动分析图 图3.15 布置图连架杆终点在摆动过程中的运动分析图：上图为整个支链的运动情况图，表白了两个极限位置尺寸。并且当一条支链运动到极限位置时必须要保证其不能与此外两条支链发生冲突，并且还要使此外两条支链运动到与此支链相配合的位置。总之，三条支链的运动必须是在三个电机提供动力的情况下互相配合不发生冲突实现合理的运动。5.2 机架的设计 图3.14 机架实物图 图3.15机架实物图机架的外观图如上，具体尺寸详见二维图。下面具体详述机架设计需要注意的因素。要此全转动副三自由度并联机器人可以顺利按预定的设计轨迹运动，支链的设计十分重要，但支链是安装在机架上的，机架是保证支链顺利运转关键，所以机架在整个设计中很重要，而此设计的机架上安装轴承的地方必须严格保证精度的准确性，所以这对机架的加工提高了规定。此外支架与地面之间的接触也是在设计中要认真考虑的一点，本设计中是才用地脚螺栓来保证机器人工作时整个装置不会与地面之间发生相对移动以至于破坏整个装置运动准确性（地脚螺栓并未在三维图上表现出来）。结 论本次毕业设计一方面通过指导教师所给的任务书来进行多种方案构思，在之后通过方案对比选出最优方案。方案最终拟定后在进行具体的结构方的细节设计，这也是整个毕业设计中最重要的一个环节。 全转动副三自由度并联机器人整个结构简朴又实用，这十分符合工程领域对现在机器人性能的规定。结构简朴意味着加工制造容易，从加工成本方面考虑，成本低廉，就会为真正的投入到工业领域进行生产有了一个良好的开端。 整个结构都是严格按照毕业设计任务书来完毕的，所设计的支链机构中平行四边形机构是通过参考本科学习机械原理课程中的平行四边形机构，所选用的标准件军事严格按照机械原理、机械设计、机械原理课程设计参考书等资料中规定的选择原则进行选择应用。三条支链的运动在设计时也运用机械结构运动分析进行了运动分析，即，对平行四边形连杆的长度，积极连杆运动时转过的角度的选取及各个转动副的设计等都进行了精心设计，以防止出现机械冲突。以上设计所做的设计及检查等工作保证了机构运动的精度，也提高了承受载荷的能力，使整体机器人的安全系数得到保障。进行实质的绘图工作环节是先绘制草图并从所绘制的草图检查整个机构有无结构方面的冲突，一次来达成对整个设计进行一个检查、修改。在检查无误后进行正视图绘制。对于工科生来说课程设计和毕业设计占据整个大学学习中非常重要的环节，是我们在进入工作岗位前的一次次的结合实际的练兵机会，让我们真正学以致用。在设计过程中查找资料收集资料的能力必不可少，由于工程设计并不是天马行空漫无边际的想象。正相反，工程设计是一个十分严谨甚至有些呆板的事情，所应用的零件，材料的各种性能均需要反复验证检查。在我认为每一次工程设计都是一个自我提高、自我检查的机会。它在我将课本上的知识与实际相融合在一起的同时，也让我积累了更多设计方面的经验方法，提高了我的学习能力，与其他设计人员的沟通能力、查找资料的能力等。当然，也是我结识到要想得到一个完美的设是多么困难，由于每一份设计不管大小均有缺陷，一些产品设计过程中就会有不可调和的矛盾。参考文献1 黄真. 并联机器人机构学基础理论的研究J. 机器人技术与应用,2023,06:11-14.2 张振涛. 三自由度并联机器人分析与设计D.哈尔滨工业大学,2023.3 王波,李小满,朱振华. 三自由度并联机器人的同步组合控制J. 江苏科技大学学报(自然科学版),2023,05:430-433.4 罗继曼,蔡光起,杨斌久,赵亮. 基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合新方法J. 东北大学学报,2023,10:994-997.5 杭鲁滨,王彦,吴俊.基于拓扑解耦准则的球面并联机构解耦条件研究.机械工程学报,2023,41(9):29316 言川宣机床结构的重大创新VARIAX 机床问世世界制造技术与装备市场,1995,26(1)：5-17 7 中国机床工具工业协会.EM097 新技术系列报道之一：六条腿机床取得重大进展世界制造技术与装备市场,1998,1(2)：17-21 8 赵新华并联机器人研究进展J天津理工学院学9 C. M. Gosselin, J. Angeles. The optimum kinematics design of a spherical 3-DOF parallel manipulator J. ASME Journal of Mechanisms Transmissions and Automation in Design, 1989, 111(2): 202-207 10 C. M. Gosselin, J. Sefrioui, M. J. Richard. On the direct kinematics of a class spherical 3-DOF parallel manipulator C. ASME 22ndBiennial Mechanisms Conference, Scottsdale, 1992: 13-19 11 C. M. Gosselin. On the kinematics design of spherical 3-DOF parallel manipulators J. The International Journal of Robotics Research, 1993, 12(4): 394-402 12 C. M. Gosselin，L. Perreault, Ch. Vaillancourt. Simulation and computer-aided kinematic design of 3-DOF spherical parallel manipulators J, Journal of Robotic Systems, 1995, 12(12): 857-869 13 C. M. Gosselin, E. St-Pierre. Devolopment and experimentation of a fast 3-DOF camara-orienting device J. International Journal of Robotics Research, 1997, 16(5): 619-630 致谢大四下学期，也是我大学生活的最后一个学期，有紧张有忙碌也有迷茫，在这种状态中我用两个多月来完毕我的毕业设计。毕业设计，这算是对我大学四年的学习成果的一个检测也是对我本科期间所掌握的专业知识的一个总结。在毕业设计期间我得到了老师同学的热情帮助，让我对专业知识的掌握更加透彻的同时也对他们心存感激。我的毕设导师是李为民专家，李专家在科研和教学方面十分严谨认真。他教学认真，严谨治学，对我们的毕设规定也是十分严格，这无形中就使我在毕设中变得更加认真踏实，对所有的数据结构都要进行严格的检查校准。李专家不光以身作则给我们树立良好的工