多自由度直角坐标型码垛机器人结构毕业设计说明书
码垛机器人的结构设计与分析机械手毕业设计
码垛机器人的结构设计与分析机械手毕业设计毕业论文(设计)摘要本文主要任务是码垛机器人的结构设计与分析。
首先介绍码垛机器人的研究背景，并简要介绍了国内外码垛机器人发展状况和主要结构形式，在对码垛机器人的功能需求分析和原理性设计后，参考了其他码垛机器人的结构，进行了总体方案设计，确定了本码垛机器人的结构类型，为具有四自由度的圆柱坐标式机器人。
同时在总体方案的基础上，从实际出发，对码垛机器人进行了整体结构设计，并进行了腰部，臂部和腕部等主要结构的选型设计与分析，其中详细设计了臂部的同步带传动、滚珠丝杠传动等。
本文主要采用Pro/E 软件对机械手进行了设计，使机械手的设计难度大大降低，提高了设计的效率。
最后，在运动学上对码垛机器人进行了分析，从理论上确保了在运动上的可靠性，保证码垛机器人能够正常地运行。
关键字:码垛机器人;四自由度;结构;设计毕业论文(设计)AbstractThe main task of the paper is the structure design and analysis of the palletizing robot. First of all,research background of the palletizing robot was introduced, and the brief description of the status of development and main structure was given at home and abroad. After functional requirements analysis and schematic design had done, Referencing to other palletizing robot structure, the overall program was designed, then determined the structural type of palletizing robotis the cylindrical coordinates with four degrees of freedom robot. On the basis of the overall program, proceeding from reality, the overall structure of palletizing robot was designed, and a selection of design and analysis of the main structure of the waist, arm and wrist had been done, including the detailed design of the arm belt drive and ball screw drive. Pro / E software was used to design robot, which made the difficulty of the work is greatly reduced, thereby improving the efficiency of the design. Finally, kinematic analysis had been done in theory, to ensure reliability of the palletizing robot .Key words: palletizing robot;four degrees of freedom; structure; design毕业论文(设计)目录第 1章绪论...................................................................... ........................................................................ .. (1)1.1研究背景...................................................................... ........................................................................ (1)1.2码垛机器人机发展状况 ..................................................................... . (2)1.3国内外码垛机器人主要结构形式 ..................................................................... (3)1.4本设计的主要任务 ..................................................................... ............................................................ 5 第 2章码垛机器人总体方案设计 ................................................................. . (6)2.1码垛机器人功能需求分析 ..................................................................... .. (6)2.2码垛机器人原理设计 ..................................................................... .. (8)2.3运动分析...................................................................... ........................................................................ .. 92.3.1自由度...................................................................... . (9)2.3.2速度分析...................................................................... (9)2.4总体结构设计...................................................................... (9)2.5小结...................................................................... ........................................................................ ........ 10 第 3章码垛机器人关键结构设计分析与选型 ................................................................. (11)3.1臂部...................................................................... ........................................................................ .. (11)3.1.1臂部结构...................................................................... . (11)3.1.2臂部臂长设计 ..................................................................... . (11)3.1.3大臂校核...................................................................... . (13)3.2滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (16)3.2.1水平滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (16)3.2.2垂直滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (18)3.3电机选型计算...................................................................... . (19)3.4线性滑块选型计算 ..................................................................... (21)3.5同步带传动选型计算 ..................................................................... .. (26)3.5.1水平同步带传动选型计算 ..................................................................... .. (26)3.5.2腰部同步带设计 ..................................................................... .. (31)3.6本章小节...................................................................... .........................................................................34 第 4章总结与展望...................................................................... (35)41全文总结...................................................................... .........................................................................354.2展望...................................................................... ........................................................................ ........ 35 参考文献...................................................................... ........................................................................ ............... 36 致谢...................................................................... ........................................................................ ..................... 37 附录.....................................................................................................................................错误～未定义书签。
直角坐标系袋装码垛机器人的结构设计
直角坐标系袋装码垛机器人是用于自动化堆叠袋装物料的设备，结构设计需要考虑到机器人的稳定性、精度和工作效率。
以下是直角坐标系袋装码垛机器人的结构设计要点：
1. 机械结构设计：
-框架结构：设计强度足够、刚性好的框架结构，确保机器人整体稳定性。
-运动系统：采用直线导轨、滑块等结构，确保机器人在直角坐标系内平稳移动。
-夹持装置：设计合适的夹持装置，能够准确抓取和放置袋装物料。
-升降系统：考虑到堆垛高度的需求，设计相应的升降系统，确保机器人可以完成不同高度的码垛任务。
2. 控制系统设计：
-选用适合的控制系统，如PLC 控制系统或者工控机控制系统，确保机器人可以按照预定程序准确执行任务。
-配备传感器：安装传感器监测袋装物料的位置和姿态，保证夹持装置的准确夹持和放置。
3. 视觉系统设计：
-配备视觉系统，用于实时监测袋装物料的位置和形态，提高机
器人的定位精度。
-可以考虑使用摄像头、激光传感器等设备，辅助机器人完成自动码垛任务。
4. 安全设计：
-设计安全防护装置，确保机器人在工作过程中不会对操作人员造成伤害。
-配备紧急停止按钮和安全感知器，及时停止机器人的运行以避免意外发生。
5. 系统集成设计：
-将上述各部分结构有机地集成在一起，确保机器人可以稳定、高效地完成袋装码垛任务。
综上所述，直角坐标系袋装码垛机器人的结构设计需要综合考虑机械结构、控制系统、视觉系统、安全设计和系统集成等多个方面，以实现高效、稳定的袋装物料自动化码垛功能。
搬运码垛机器人毕业设计说明
搬运码垛机器人毕业设计说明设计背景在生产车间中，常常需要将大量的物料或产品堆叠成堆或码垛。
传统的码垛方式普遍采用人工操作，但人工操作可能存在误差，操作效率低下，同时还存在着工作安全风险等问题。
因此，本课题在现有技术基础上，设计一种搬运码垛机器人，在提高工作效率和工作安全性的同时，还可以降低生产成本。
设计内容本设计采用机器人技术，设计一款搬运码垛机器人，实现对物料和产品的堆叠和码垛操作。
主要功能包括以下几点：1. 传感器模块：采用多种传感器，如光电传感器、超声波传感器等，对机器人周围环境进行监测，确保机器人能够避开障碍物并准确找到目标位置。
2. 控制系统：该机器人控制系统采用嵌入式控制器和PLC等设备，对机器人的各项动作进行精确控制，实现自动化操作。
3. 动力系统：该机器人的动力系统是用电动机作为驱动力的，机器人的移动和操作由电动机提供动力。
4. 机械臂系统：该机器人的机械臂采用3自由度机械臂，可以实现物料和产品的抓取、搬运、堆叠和码垛等操作。
5. 视觉系统：机器人配备观察摄像机，并采用图像处理技术实现视觉识别、目标定位、目标追踪等功能。
6. 人机界面：机器人采用触摸屏控制界面，可以直观、方便地设置机器人的各个参数和操作任务。
设计要求2. 具有较高的智能化和自主导航能力，可以根据生产要求自主规划运动轨迹，完成自动化操作。
3. 系统可靠性高，操作稳定可靠，能适应多变的生产条件和环境。
4. 操作简单，功能实用，具有足够的灵活性和扩展性。
设计流程1. 系统设计：首先进行整体系统设计，包括机器人的结构设计、控制系统设计、动力系统设计、机械臂系统设计、视觉系统设计和传感器模块设计等方面，确保各个方面的设计能够协调、相互配合，实现整个机器人系统的目标任务。
2. 电路设计：设计电路图和PCB，按照系统设计的要求搭建出实际的电路板，保证系统的稳定性和可靠性。
3. 机械设计：根据整体系统设计的要求，采用CAD等软件设计机器人的机械部件，如机械臂、关节和传动部件等。
码垛机设计毕业设计说明书
码垛机设计毕业设计说明书机电工毕业设计说明书设计题目: 载物码垛机设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2012 年 5 月19 日目次1 前言 (1)1．1课题的背景 (1)1.2课题的意义 (1)1.3课题的设计目的 (2)1. 4课题的主要设计内容 (2)2 设计进度安排和任务书 (3)2.1设计进度安排 (3)2.2设计任务分析 (3)2.2.1本次毕业设计的任务 (3)2.2.2码垛机的技术要求 (4)2.2.3尺寸及动力分析 (4)3 设计方案的确定 (5)3.1总体方案的论证和选定 (5)3.2主要部件方案的确定 (7)3.2.1水平方向的移动方案 (7)3.2.2竖直方向的移动方案 (8)3.2.3绕竖直方向的转动方案 (8)3.2.4实现载物交错放置的方案确定 (8)4 设计计算书 (9)4.1齿轮传动的设计计算 (9)4.1.1.驱动齿轮传动的电动机的选择 (9)4.1.2.选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级........ 错误！未定义书签。
4.1.3.按齿根弯曲强度设计........................................ 错误！未定义书签。
4.1.4.计算大小齿轮的几何尺寸参数........................ 错误！未定义书签。
4.2 丝杠的设计与校核 (6)4.2.1，螺杆和螺母材料的选择.................................. 错误！未定义书签。
4.2.2.螺杆螺纹数据的初步设计与校核.................... 错误！未定义书签。
4.2.3.螺母的参数选择及设计校核............................ 错误！未定义书签。
4.3 驱动丝杠螺母传动的齿轮的设计与校核 (19)4.3.1驱动齿轮的电动机的选择 (19)4.3.2.选定齿轮材料，类型，齿数及精度等级 (19)4.3.3按齿根弯曲强度设计 (19)4.3.4计算大小齿轮的几何尺寸参数......................... 错误！未定义书签。
搬运码垛机器人毕业设计
搬运码垛机器人毕业设计标题：搬运码垛机器人设计与实现一、引言随着现代工业生产的迅猛发展，自动化生产已经成为工业生产的主要趋势。
其中，机器人技术的快速发展已经成为自动化生产的重要组成部分。
机器人的广泛应用不仅提高了生产效率，还有效地减少了人力资源的使用，降低了劳动强度，提高了生产质量。
本文以搬运码垛机器人为主题，详细介绍了其设计和实现。
二、设计目标本设计旨在实现一个自动化搬运码垛机器人，具备以下功能：1.实现对不同尺寸、不同重量的货物的搬运和垛码；2.具备自适应能力，能够根据环境变化灵活调整搬运路径；3.具备安全性，能够保证人员和货物安全；4.操作简便，可通过不同设备和方式进行控制。
三、硬件设计1.机械臂：采用多关节机械臂，具备广泛的运动范围和搬运能力；2.轮式底盘：用于机器人的移动和定位，具备良好的稳定性和灵活性；3.传感器：通过安装在机器人上的传感器获取环境信息，如距离、重量、能量等；4.控制系统：包括单片机、驱动电路和输入输出设备，用于控制机器人的运动和操作。
四、软件设计机器人的软件设计主要包括路径规划、自适应调整和安全控制等功能：1.路径规划：通过算法计算最优路径，将搬运过程中的轨迹规划为自动获取到的最短路径；2.自适应调整：通过传感器获取环境信息，根据实时数据进行路径调整，避免障碍物和优化运输效率；3.安全控制：通过设置监控系统和传感器，确保机器人在搬运和垛码过程中不会对人员和物品造成伤害；4.用户界面：设计一个友好的用户界面，可以通过需要搬运或者垛码的货物参数进行设置。
五、实验与验证在设备完成设计后，需要进行实验和验证，确保其具备预期功能和要求。
1.运动测试：通过控制系统测试机器人的各项运动功能，包括前进、转向、抓取和放置等动作；2.环境适应性测试：在不同环境中进行测试，验证机器人是否能够适应各种情况下的运动和搬运；3.安全性测试：测试机器人在操作过程中是否能够实时感知到周围环境并避免碰撞；4.效率测试：测试机器人的搬运速度和准确性，与手工操作进行对比。
码垛机器人设计说明书
分类号密级毕业设计(论文)码垛机器人设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级11机自x班姓名学号指导老师2015年3月31日1摘要机器人码垛机非常适合用于柔性包装流水线，大大缩短了包装周期时间。
具有极高的精度，再加上卓越的传送带跟踪性能，不论是固定位置操作，还是运动中操作，其拾放精度均为一流。
体积小、速度快，配有全套辅助设备（从集成式空气与信号系统至抓料器）。
可配套使用包装软件，机械方面集成简单，编程更是十分方便。
从效率上说，码垛机器人不仅能承担高负重，而且速度和质量远远高于人工。
关键词：机器人，码垛IIAbstractThe robot palletizer is very suitable for the flexible packaging production line, greatly shorten the cycle time of packaging. With high precision, and excellent tracking performance of conveyor belt, whether fixed position operation, or movement in the operation, the pick and place precision are first-class. Small size, fast speed, equipped with a full set of auxiliary equipment (from the integrated air and signal system to catch feeder). Supporting the use of packaging machinery integration software, simple programming, it is very convenient. From the efficiency, palletizing robot can not only bear the high load, and the speed and quality is much higher than that of artificial.Key Words:palletizer3目录第一章前言1.1机械手概述 (1)1.2机械手的组成和分类 (2)1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.6机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.1.3动力设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.2手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．174.2.2回转气缸的驱动力矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 第五章手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．205.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．215 .1 .3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．225 .1 .4平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 第六章机械手的PLC控制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2546.1可编程序控制器的选择及工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．256.1.1可编程序控制器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．256.1.2可编程序控制器的工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．256.2可编程序控制器的使用步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 第七章结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 专业相关的资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．275摘要在设计手臂时考虑到工作要求并不高，承重也不大，所以在设计中优先考虑用同步电机驱动，其中底盘第一轴电机选择动力较大的马达，第二轴选择力度适中的马达第三轴选择了力度比前2个较小的马达，底盘考虑用压铸模做，因为底盘一定要重才行，否则很可能会整个机器侧翻，手臂选用钣金做，一个是考虑钣金加工简单，成本低，可塑性强，在轴的位置选择用轴承来固定旋转，固定轴承的部件用车床加工。
多自由度直角坐标型码垛机器人结构毕业设计说明书
多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计Body structure design of rectangular coordinate palletizing robot with the multi-degree freedom学生姓名学号所在学院班级所在专业机械设计制造及其自动化申请学位学士指导教师职称副指导教师职称答辩时间目录设计总说明 (I)INTRODUCTION ........................................................................................................................ I II 1 绪论 (1)1.1 码垛机器人的发展状况 (1)1.2 研究目的及意义 (1)2 课题内容及要求 (2)2．1 研究目标、内容及拟解决的关键问题 (2)2.2 参数要求 (3)3 总体机构设计 (4)3.1 机械抓手设计 (7)3.1.1 方案选择 (7)3.1.2 力学分析 (9)3.1.3 气缸选择 (11)3.2 丝杆螺母副的计算与选型 (11)3.2.1 Z轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (11)3.2.2 x轴和y轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (14)3.3 各轴驱动电机选型 (16)3.3.1 Z旋转轴电机的选择 (16)3.3.2 Z轴步进电机的计算与选型 (19)3.3.3 x轴和y轴步进电机的选用 (21)3.4 直线滚动导轨副的计算与选型 (22)3.5 轴承的选用 (24)3.5.1 Z旋转轴轴承的选用 (24)3.5.2 Z轴滚珠丝杠下端单向推力球轴承的计算与选型 (25)3.5.3 其他轴承的选用 (26)3.6 锥齿轮传动的计算与选型 (27)4 总体支架的受力分析 (31)总结 (35)鸣谢 (36)参考文献 (37)设计总说明直角型码垛机器人是工业机器人的一种，通过对它的数控编程，它能实现可以在XYZ三维坐标系中任意一点的移动和遵循可控的运动轨迹。
码垛机器人毕业设计
码垛机器人设计说明书前言本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。
请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。
打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全，若有遗漏请尽快与我们联系。
目录1.0 概述 (4)1.1 机器人的搬运及安装 (5)1.1.1 警告标示 (6)1.1.2 机器人安装环境 (7)1.1.3 机器人运动范围及安全围栏安装 (8)1.1.4 机器人的搬运方法 (10)1.1.5 基座安装尺寸 (11)1.1.6 机器人端持器的安装 (12)1.1.7 气路连接 (13)1.2 机器人控制柜的搬运与安装 (15)1.2.0 注意事项 (15)1.2.1 机器人控制箱安装环境 (16)1.2.2 机器人控制箱的内部电气接线 (17)1.2.3 机器人控制箱的搬运 (22)1.2.4 机器人控制箱的外部连接 (24)1.3 机器人系统与生产线的连接 (27)1.4 机器人操作方法 (28)1.4.0机器人的开关机 (28)1.4.1操作界面的认识 (30)1.4.2操作界面的使用方法 (31)1.5 常见故障分析及处理 (40)1.5.0 机器人无法运行 (40)1.5.1 机器人未按既定规划运行 (40)1.5.2 机器人系统提示“系统正在运行” (41)1.6 机器人保养与维护 (42)1.6.0机械部件的养护 (42)1.6.1控制系统的维护 (42)1.7 码垛机器人性能参数 (43)1.8 码垛机器人配置清单 (44)1.0 概述此码垛机器人属四自由度柱面坐标机器人，柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，其动作空间呈圆柱形。
此码垛机器人有四个自由度，除旋转基座、垂直和水平移动外，还有前端端持器的旋转共四个自由度。
图11.1 机器人的搬运及安装1.1.0 注意事项当搬运机器人到其安装位置时，必须严格按照说明书所述措施操作，请详细阅读并理解以下说明事项：1.1.1 警告标示此说明书中，请注意以下符号。
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多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计Body structure design of rectangular coordinatepalletizing robot with the multi-degree freedom学生姓名学号所在学院班级所在专业机械设计制造及其自动化申请学位学士指导教师职称副指导教师职称答辩时间目录设计总说明 (I)INTRODUCTION (II)1 绪论 (1)码垛机器人的发展状况 (1)研究目的及意义 (1)2 课题内容及要求 (2)2．1 研究目标、内容及拟解决的关键问题 (2)参数要求 (2)3 总体机构设计 (3)机械抓手设计 (6)方案选择 (6)力学分析 (7)气缸选择 (9)丝杆螺母副的计算与选型 (9)Z轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)x轴和y轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (12)各轴驱动电机选型 (12)Z旋转轴电机的选择 (13)Z轴步进电机的计算与选型 (15)x轴和y轴步进电机的选用 (17)直线滚动导轨副的计算与选型 (18)轴承的选用 (20)Z旋转轴轴承的选用 (20)Z轴滚珠丝杠下端单向推力球轴承的计算与选型 (20)其他轴承的选用 (21)锥齿轮传动的计算与选型 (23)4 总体支架的受力分析 (25)总结 (29)鸣谢 (30)参考文献 (31)设计总说明直角型码垛机器人是工业机器人的一种，通过对它的数控编程，它能实现可以在XYZ 三维坐标系中任意一点的移动和遵循可控的运动轨迹。
可以实现很多种码垛的方式，在生产线上对替代人工，提高生产效率等具备显著的应用价值。
本课题设计的设计内容是完成多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计，此码垛机器人有四个自由度，用于在流水线对纸箱整齐地码垛在托盘上，能够快速紧凑地码垛。
可以通过快速替换机械抓手和重新编程对不同大小的物体进行快速码垛，可以适应不同的码垛对象，应用广泛。
第一步：是对国内外有关码垛机器人领域内的研究背景和发展状况进行了解，并了解其研究目的及意义。
第二步:是对码垛机器人的总体方案的选择：通过进行了详细的对比与选择，找到最合适的设计方案，最后方案采用龙门式机构，主要采用是滚珠丝杆螺母副传动，驱动装置采用步进电机，可以通过数控编程改变码垛的路线。
第三步:是通过对履带机器人的使用情况与需求，对机构的选型与计算，主要机构有机械抓手、滚动丝杆螺母副、直线滚动导轨副、步进电机、滚动轴承等。
第四步:是通过Pro/E画出该码垛机的总体三维结构图，通过CAD画出码垛机总装配图和其零件图，最后通过Pro/E画出该码垛机运动仿真。
关键词：码垛机器人；丝杆螺母；步进电机INTRODUCTIONRight angle type palletizing robot is a kind of industrial robot. Through the NC programming, it can move in the XYZ coordinate system of arbitrary point mobile and follow the trajectories of can palletize in so many ways in the production line to replace the workerl, improving production efficiency and having significant application value.This time, the design content of this graduation design is to complete the multi degree of freedom rectangular coordinate palletizing robot body structure design, the palletizing robot has four degrees of freedom, used in the production line of carton packaging of product palletizing in can compact stacking Can replace mechanical grip and re- programe of different size objects for rapid palletizing,and adapt to different palletising object, having a wide range of applications.The first step of the design is to understand at home and abroad of palletizing robot in the field of the research background and development situation, and understand the purpose and significance of the research.The second step is the selection of the overall scheme of the palletizing robot: through detaileing comparison and selection, finding the most suitable design. Finally,i chosed the gantry mechanism, the ball screw nut transmission, drive the stepper motor, through the NC programming change stacking line.The third step is through the use condition and the demand of tracked robot, selectiing and calculating of the agency, main body with mechanical grip and rolling screw nut pair, linear rolling guideways, step motor, rolling bearing and so on.The forth step is through the Pro/E to draw the palletizing machine overall three-dimensional structure, through the CAD to draw out the palletizing machine assembly drawing and the parts drawing. Finally, through the Pro / E ,i draw the palletizing machine motion simulation.KEYWORDS: Palletizing robot；Screw nut；Stepper motor多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计毕业设计说明书1 绪论码垛机器人的发展状况目前欧、美、日的各种码垛机器人在码垛市场的占有率均超过了90％，绝大数码垛作业由码垛机器人完成。
并且基本由他们垄断了全球市场。
我国的工业机器人在国家支持下，通过“七五”“八五”和“九五”科技攻关，并取得了长足的进步，国外码垛机器人在我国市场一统天下的局面正在被打破[16]。
但是，我国的工业码垛机器人其应用水平和技术与其他发达国家相比还有很大差距，如国外同类产品可靠性比我国高，起步较晚，运动速度和精度还有很广提升空间。
生产线技术水平与国外相比仍有差距。
和全球市场相比，码垛机器人应用规模仍然很小，我国还未发展成专门的产业。
并且当前我国的码垛机器人生产品种规格多，批量小，零部件通用化程度低[16]。
因此迫切需要对码垛机器人及其相关物流产业进行全面规划，整合资源优势，积极推进产业化进程。
同时立足实际，完善码垛机器人相关的产品、系统及结构，努力提高我国的机器人发展水平。
研究目的及意义人们在工业生产领域工作时，人们经常受到腐蚀、有毒气体等因素的危害，使的工人的工作环境很恶劣，甚至可能危及生命。
但是自从发明机械人以后，相应各种难题迎刃而解。
码垛机器人就是作为机器人其中一种，码垛机器人是机、电一体化高新技术的产品。
码垛机有很多种类，可以在不同的产量生产中发挥着巨大的作用。
可按照要求的编组方式和层数，完成对各种产品的码垛。
当码垛机器人的自由度越高，它能发挥的作用越大，但码垛机使用最优化的设计可以使得垛形紧密、整齐。
作为工业机器人的典型一种，码垛机器人在工业应用，尤其是包装领域正发挥着越来越大的作用。
张机器人和包装线现结合，既提高了生产线的工作效率，有提高了生产线的工作效率，又增强了运行的可靠性，减少了人力资源开支，更让当代企业迅速适应不断变化的市场要求，产生巨大的经济效益[16]。
2 课题内容及要求2．1 研究目标、内容及拟解决的关键问题码垛机器人可以分为两类，分别是直角坐标型和关节型，如图2-1，而我要做的码垛机器人要求是直角坐标型的。
图2-1（a）直角坐标型码垛机器人图2-1（b）关节型码垛机器人直角坐标型码垛机器人是基于空间XYZ三轴直角坐标系编程、有三轴及以上自由度，能够实现自动控制、可重复编程反复应用，可以适合不同任务的自动化设备。
它能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。
本毕业设计目标是要求掌握工业码垛机械手的结构及工作原理，实现机械手的三个方向的移动和一个方向的回转，完成一个四自由度的直角坐标型码垛机器人设计，要求所设计机器人能抓取一定质量的工件（在具体设计时可以在题目中确定是何类形状的物体，并且手爪是气压驱动），完成抓取、搬运、码放功能，并且具有较高的运动平稳性和重复精度。
主要内容是设计一具有四个自由度的直角坐标码垛机器人，4根运动轴对应直角坐标系中的 X轴、 Y 轴和 Z 轴, 以及 Z 轴上带有的一个旋转轴，能够实现自动装载和卸载功能。
各轴行程和手爪尺寸及抓取能力按需来设计。
设计内容包括机器人总体设计方案的分析确定，包括机器人的运动学分析、主体部分结构设计和手爪的设计。
在设计过程中要考虑到很多问题，所涉及的关键问题有：1）机器人运动采用何种驱动电机；2）传动机构设计的合理和平稳；3）导轨布局的合理性等等。
参数要求1）单箱重量≤15KG，一次搬运两箱，一次总搬运重量≤30KG。