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机械手毕业设计论文说明书.doc

机械手毕业设计论文说明书

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2012-02-14 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《机械手毕业设计论文说明书doc》,可适用于工程科技领域

需要完整说明书和图纸的请联系QQ本人承接各种机械类毕业设计与课程设计价格详谈亲期待你的光临!!!!!!!摘要在当今大规模制造业中企业为提高生产效率保障产品质量普遍重视生产过程的自动化程度工业机器人作为自动化生产线上的重要成员逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平目前工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四自由度的工业机器人用于给冲压设备运送物料。首先本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构然后选择合适的传动方式、驱动方式搭建机器人的结构平台在此基础上本文将设计该机器人的控制系统包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。关键词:机器人示教编程伺服制动ABSTRACTInthemodernlargescalemanufacturingindustry,enterprisespaymoreattentionontheautomationdegreeoftheproductionprocessinordertoenhancetheproductionefficiency,andguaranteetheproductqualityAsanimportantpartoftheautomationproductionline,industrialrobotsaregraduallyapprovedandadoptedbyenterprisesThetechniquelevelandtheapplicationdegreeofindustrialrobotsreflectthenationalleveloftheindustrialautomationtosomeextent,currently,industrialrobotsmainlyundertakethejopsofwelding,spraying,transportingandstowingetc,whichareusuallydonerepeatedlyandtakehighworkstrength,andmostoftheserobotsworkinplaybackwayInthispaperIwilldesignanindustrialrobotwithfourDOFs,whichisusedtocarrymaterialforapunchFirstIwilldesignthestructureofthebase,thebigarm,thesmallarmandtheendmanipulatoroftherobot,thenchooseproperdrivemethodandtransmissionmethod,buildingthemechanicalstructureoftherobotOnthisfoundation,Iwilldesignthecontrolsystemoftherobot,includingchoosingDAQcard,servocontrol,feedbackmethodanddesigningelectriccircuitoftheterminalcardandcontrolsoftwareGreatattentionwillbepaidonthereliabilityofthecontrolsoftwareandtherobotsafetyduringrunningTheaimstorealizefinallyinclude:servocontrolandbrakeofthejoint,monitoringthemovementofeachjointinrealtime,playbackprogrammingandmodifyingtheprogramonline,settingreferencepointandreturningtoreferencepointKEYWORDS:robot,playback,servocontrol,brake目录第章绪论……………………………………………………………………机器人概述……………………………………………………………机器人的历史、现状…………………………………………………机器人的发展趋势……………………………………………………第章机器人实验平台介绍及机械手的设计……………自由度及关节……………………………………………………………基座及连杆……………………………………………………………基座………………………………………………………………大臂………………………………………………………………小臂………………………………………………………………机械手的设计……………………………………………………………驱动方式…………………………………………………………………传动方式…………………………………………………………………制动器……………………………………………………………………第章控制系统硬件……………………………………………………………控制系统模式的选择……………………………………………………控制系统的搭建………………………………………………………工控机……………………………………………………………数据采集卡………………………………………………………伺服放大器………………………………………………………端子板……………………………………………………………电位器及其标定…………………………………………………电源………………………………………………………………第章控制系统软件…………………………………………………………预期的功能……………………………………………………………实现方法………………………………………………………………实时显示各个关节角及运动范围控制………………………直流电机的伺服控制………………………………………………电机的自锁…………………………………………………………示教编程及在线修改程序…………………………………………设置参考点及回参考点……………………………………………第章总结………………………………………………………………………所完成的工作…………………………………………………………设计经验………………………………………………………………误差分析………………………………………………………………可以继续探索的方向…………………………………………………致谢………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………第章绪论机器人概述在现代工业中生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外还有大量的装卸、搬运、装配等作业有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”(IndustrialRobot):多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人)。机器人是一种具有人体上肢的部分功能工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势但功能较少适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人而把工业机械人称为通用机器人。简而言之机器人就是用机器代替人手把工件由某个地方移向指定的工作位置或按照工作要求以操纵工件进行加工。机器人一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机器人也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置可以根据任务的需要编制程序以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的称为操作机(Manipulator)。它起源于原子、军事工业先是通过操作机来完成特定的作业后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机器人主要附属于自动机床或自动生产线上用以解决机床上下料和工件传送。这种机器人在国外通常被称之为“MechanicalHand”它是为主机服务的由主机驱动。除少数外工作程序一般是固定的因此是专用的。机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型其中关节型机器人以其结构紧凑所占空间体积小相对工作空间最大甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点成为机器人中使用最多的一种结构形式世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。要机器人像人一样拿取东西最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构执行机构像肌肉那样使手臂运动的驱动-传动系统像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机器人的性能。一般而言机器人通常就是由执行机构、驱动-传动系统和控制系统这三部分组成如图所示。图机器人的一般组成对于现代智能机器人而言还具有智能系统主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。目前研究主要集中在赋予机器人“眼睛”使它能识别物体和躲避障碍物以及机器人的触觉装置。机器人的这些组成部分并不是各自独立的或者说并不是简单的叠加在一起从而构成一个机器人的。要实现机器人所期望实现的功能机器人的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约。它们之间的相互关系如图所示。图机器人各组成部分之间的关系机器人的机械系统主要由执行机构和驱动-传动系统组成。执行机构是机器人赖以完成工作任务的实体通常由连杆和关节组成由驱动-传动系统提供动力按控制系统的要求完成工作任务。驱动-传动系统主要包括驱动机构和传动系统。驱动机构提供机器人各关节所需要的动力传动系统则将驱动力转换为满足机器人各关节力矩和运动所要求的驱动力或力矩。有的文献则把机器人分为机械系统、驱动系统和控制系统三大部分。其中的机械系统又叫操作机(Manipulator)相当于本文中的执行机构部分。机器人的历史、现状机器人首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出第一台机器人。它的结构特点是机体上安装一回转长臂端部装有电磁铁的工件抓放机另外本人甩卖全部机械毕业设计元一份(全部甩卖)vsd������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������vsd�������������������������������������������������������������������������������

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