1、基本要求与功能
确定设计目标：首先需要明确机器人的基本功能和性能指标，如工作空间、负载能力、精度要求等，这些参数将直接影响后续的设计决策。
选择传动机构：根据设计要求选择合适的传动机构，如齿轮齿条、连杆机构等，在焊接领域，通常采用全电机驱动，避免液压或气压结构，以确保更高的控制精度和稳定性。
任务设计：设计任务包括制作机械传动简图、分析动作流程表、初步确定传动功率和控制方式，并明确设计内容和步骤。
综合审核：审核各方面内容，确认无误后进行生产。
2、机械本体系统
构型选择：六轴工业机器人通常采用关节式构型，这种构型具有较高的灵活性和较大的工作空间。
三维建模：利用CAD软件建立机器人的三维模型，为后续的运动学分析和仿真提供基础。
3、运动控制系统
运动学模型：基于D-H参数建立机械臂的正向运动学模型，通过MATLAB等工具箱进行正逆运动学仿真，确保机器人能够精确地执行预定动作。
控制系统设计：开发高性能的控制系统，包括位置控制、姿态控制、动态控制等功能，控制系统应具有高稳定性、灵活性和易用性，以满足不同应用场景的需求。
4、传感反馈系统
传感器选择：选择高精度的传感器，如编码器、位移传感器和陀螺仪等，用于感知机器人当前的姿态和位置，这些传感器是实现闭环控制的基础。
反馈机制：建立有效的反馈机制，实时监测机器人的运动状态，并根据反馈信息调整控制策略，以提高运动控制精度和稳定性。
5、轻量化设计与材料选择
结构优化：通过尺寸优化和拓扑优化等方法对机器人整体结构进行优化，实现轻量化设计，轻量化设计有助于提高机器人的能效比和动态响应速度。
材料选择：选择适合的材料，如3D打印塑胶材料等，以进一步减轻机器人的重量并提高其性能。
6、实验验证与性能评估
联合仿真：利用ADAMS和Simulink等工具进行联合仿真，验证机器人的运动学和动力学性能。
性能评估：通过实验验证控制系统的有效性和可行性，评估机器人的运动控制精度、稳定性和效率等性能指标。
六轴工业机器人的设计涉及多个方面，需要综合考虑机械本体、运动控制、传感反馈等多个因素，通过合理的设计和优化，可以提高机器人的性能和效率，满足现代工业生产的需求。
