典型工业机器人驱动器分析及设计研究毕业设计说明书Word文档格式.docx

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指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；

学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；

在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

导师签名：

日期：

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

4、研究方法的科学性；

技术线路的可行性；

设计方案的合理性

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

建议成绩：

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

二、论文（设计）水平

评阅教师：

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

3、学生答辩过程中的精神状态

评定成绩：

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

教学系意见：

系主任：

1绪论

1.1研究背景

工业机器人是一种可以自行执行任务的装置，依靠自己本身的驱动力和控制力来代替人完成各种工作的机器。

它可以执行人的命令，也可以根据初始编译的程序执行任务，随着科技的发展,现代的技术使机器人可以自己行动,但是还是需要遵循所设定的人工智能技术的规则。

在工业生产中,有很多重复性高、耗费体力、危险性高的工作，如果由人类完成这样的工作，那么会效率十分的低。

在实际操作中,这样的工作都是由机器人来完成的，比如在热处理、焊接、塑料制品成形等工作环境较恶劣和压力铸造、装配等简单重复性工作，以及搬运核原料等高危险性工作。

各种各样不同用途的工业机器人相继发布，许多以前只存在于假设中的想法已经变成现实。

工业机器人有两个很适用于工业生产的性质,那就是通用性和适应性，工业机器人可以适应多品种、小批量的生产，从七十年代开始，工业机器人就和数字机床相结合，成为柔性制造中重要的的组成部分。

同时工业机器人具有精密的操作性,被广泛的用于一些对精密性要求很高的行业,比如精密仪器的加工、核工程以及医疗行业等等。

工业机器人自动化生产线如图1.1所示。

图1.1工业机器人自动化生产线

谈到工业机器人的发展就不得不提到日本。

日本工业机器人的普及领先世界上大部分国家,在上世纪九十年代就使用了许多工业机器人进行工业生产，与此同时达到了工业机器人发展的巅峰,从国家层面上看,日本政府很重视机器人的发展,这个从我们小时候看的动漫上就可以看的出来,比如铁臂阿童木,铁胆火车侠,铁甲小宝等。

而如今也在第发展三类工业机器人的路上取得了很棒的成就。

据研究表明,国外对工业机器人发展重点有以下三点：

仿生机器人与新型机构,机器人的定位与地图创建,机器人-环境交互。

在工业机器人基础方面的研究上,我国也下了很大的功夫,我国依托各大学和研究所研究了许多学科,执行机构上包括机器人运动学、机器人动力学、机器人构型等，机器人控制机构上包括机器人编程语言、机器人运动控制算法等学科，传感器方面包括机器人传感器研究，多传感器控制系统的研究等，工业机器人的重要技术我国基本上全部可以独立自主的生产研发。

在工业机器人控制系统上，中国已经研发出了多处理器和机器人分层控制系统，很多系统已经投入生产使用，而且中国在大型机方面的技术国际领先,主控机也在不断的更新换代。

下图为机器人焊接工作站。

机器人焊接工作站如图1.2所示。

图1.2机器人焊接工作站

中国制造业面临着向高端转变，承接国际先进制造的巨大挑战。

中国想要抓住这个历史机遇,必须加快工业机器人技术的研究开发与生产。

因此,我国需要继续发展工业机器人,不断地提高生产效率和产品质量。

首先,我国是一个制造大国,我们的目标是成为制造强国，无疑,大力发展工业机器人生产是实现这一目标的有力手段。

政府为了实现这一目标,需要对工业机器人产业有更多的政策支持，我国不单单要学习国外的经验，而且要吸取国外发展工业机器人的相关教训,未雨绸缪；

第二，在国家制定大型科研计划中，应该对工业机器人研究相关项目给予更多的支持，打破工业机器人和自动化生产设备不相协调的局面；

第三，在国产工业机器人质量已经与国外相当的前提下，企业应该优先国内采购,打破外国和尚好念经的局面,尽量自给自足。

1.2研究意义

工业机器人未来发展的方向是朝着智能仿生化方向发展，随着材料工程与科学、自动控制系统等学科不断发展，实验室实际操作经验不断的积累，工业机器人适用的场合正在不断的增加。

伴随互联网、物联网工程、工业4.0等概念不断地深入人心，精密型具有分布式控制系统的工业机器人的适用行业正在不断的增加，不知不觉不断地在改变传统制造业，使传统制造业逐步由生产型行业向着服务型行业转变。

日益增长的工业机器人市场吸引着许多世界工业机器人生产厂家的目光。

目前，我国进口工业机器人主要源自日本，但是随着国内具有工业机器人相关技术自有知识产权的企业不断增加，越来越多的工业机器人将由中国制造。

1.3工业机器人驱动器的发展

1.3.1工业机器人驱动器的历史及现状

工业机器人驱动器的发展与伺服电动机的不同发展阶段密切相关，从直流电机的发明到现在已经有一百多年的历史。

最早发明的电动机是直流电机，但是它的发展却是十分的缓慢，这是由于在当时相关电力电子元器件达不到实际的使用要求，但是到了二十世纪六十年代以后，随着半导体以及材料工程的发展，直流电动机得到迅速的发展，并在当时成为了随动系统中十分重要的驱动设备。

其实在直流电机发展起来之前呢，运用最广泛的是步进电机，当时磁阻式步进电机在数控机床设备中运用的最为广泛，当时的控制系统还是十分落后的，多为开环控制。

但是在现代，随着科技的发展，使用最多控制方式是闭环控制，而且随着方波、正弦波驱动的各种新型永磁同步电动机的研发成功，逐渐开始替代直流伺服电动机，占领整个市场。

众所周如，未来驱动器的发展离不开驱动器动力源的智能化，尤其是当今