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1）尺度規劃優化原則 當設計要求滿足一定工作空間要求時，通過尺度優化以選定最小的臂桿尺寸，這將有利于焊接操作機剛度的提高，使運動慣量進一步降低。
2）最小運動慣量原則 由于操作機運動部件多，運動狀態經常改變，必然產生沖擊和振動，采用最小運動慣量原則，可增加操作機運動平穩性，提高操作機動力學特性。為此，在設計時應注意在滿足強度和剛度的前提下，盡量減小運動部件的質量，并注意運動部件對轉軸的質心配置。
3）高強度材料選用原則 由于操作機從手腕、小臂、大臂到機座是依次作為負載起作用的，選用高強度材料以減輕零部件的質量是十分必要的。
4）剛度設計的原則 操作機設計中，剛度是比強度更重要的問題，要使剛度最大，必須恰當地選擇桿件剖面形狀和尺寸，提高支承剛度和接觸剛度，合理地安排作用在臂桿上的力和力矩，盡量減少桿件的彎曲變形。
5）工藝性原則 機器人操作機是一種高精度、高集成度的自動機械系統，良好的加工和裝配工藝性是設計時要體現的重要原則之一。僅有合理的結構設計而無良好的工藝性，必然導致操作機性能的降低和成本的提高。
6）可靠性原則 機器人操作機因機構復雜、環節較多，可靠性問題顯得尤為重要。一般來說，元器件的可靠性應高于部件的可靠性，而部件的可靠性應高于整機的可靠性?？梢酝ㄟ^概率設計方法設計出可靠度滿足要求的零件或結構，也可以通過系統可靠性綜合方法評定操作機系統的可靠性。
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