六轴工业机器人结构设计课程的设计要求主要包括机器人运动学与动力学分析、机械结构的设计与优化以及控制系统的开发与调试等,以下是对六轴工业机器人结构设计课程设计要求的详细阐述:
1、机器人运动学与动力学分析:学生需要掌握D-H参数法,建立机器人的正向和逆向运动学模型,通过MATLAB等工具进行运动仿真,验证模型的准确性,并绘制关节角路径和末端执行器的轨迹。
2、机械结构的设计与优化:根据设计任务的要求,选择合适的传动机构(如齿轮齿条、连杆机构等),并明确控制方式(如电机驱动),对机器人的关键零部件(如手腕、腰部、手臂等)进行详细的结构设计,考虑其功能、强度和刚度要求,使用SolidWorks等三维建模软件绘制机器人的三维图形,并进行装配图和部分关键零件图的绘制。
3、控制系统的开发与调试:设计机器人的控制程序,实现各轴的协调运动和精确控制,使用编程软件(如LabVIEW、C++等)编写控制代码,并通过实际测试验证控制系统的性能。
4、实验与测试:完成机器人样机的制作后,进行运动仿真和有限元分析,验证机器人结构设计的合理性和可行性,对机器人进行干涉碰撞检测和应力计算,确保其在工作过程中的安全性和稳定性。
5、论文撰写与答辩:将整个设计过程整理成论文形式,包括绪论、总体方案设计与分析、传动方案设计、工作空间分析及计算、结构设计、关键零部件校核等内容,准备开题报告和答辩材料,向指导老师和评审专家汇报设计成果和创新点。
这些设计要求旨在培养学生在机械设计、自动控制、计算机技术等方面的综合应用能力,提高他们解决复杂工程问题的能力。