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七自由度机器人控制系统方案设计

七自由度机器人控制系统方案设计
七自由度机器人控制系统方案设计

码垛机器人说明书

码垛机器人说明书

前言 本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全,若有遗漏请尽快与我们联系。

目录 概述............................................... 错误!未定义书签。机器人的搬运及安装................................. 错误!未定义书签。 警告标示....................................... 错误!未定义书签。 机器人安装环境................................. 错误!未定义书签。 机器人运动范围及安全围栏安装................... 错误!未定义书签。 机器人的搬运方法............................... 错误!未定义书签。 基座安装尺寸................................... 错误!未定义书签。 机器人端持器的安装............................. 错误!未定义书签。 气路连接....................................... 错误!未定义书签。机器人控制柜的搬运与安装........................... 错误!未定义书签。 注意事项....................................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱安装环境........................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的内部电气接线..................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的搬运............................. 错误!未定义书签。 机器人控制箱的外部连接......................... 错误!未定义书签。机器人系统与生产线的连接........................... 错误!未定义书签。机器人操作方法..................................... 错误!未定义书签。 机器人的开关机.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的认识.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的使用方法.............................. 错误!未定义书签。常见故障分析及处理................................. 错误!未定义书签。 机器人无法运行................................. 错误!未定义书签。 机器人未按既定规划运行......................... 错误!未定义书签。 机器人系统提示“系统正在运行”................. 错误!未定义书签。机器人保养与维护................................... 错误!未定义书签。 机械部件的养护.................................. 错误!未定义书签。 控制系统的维护.................................. 错误!未定义书签。

六自由度工业机器人设计

六自由度工业机器人 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人机器人能实现哪些功能活动空间(有效工作范围)有多大了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。 首先是根据基本要求确定机器人的种类,是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式,也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。 接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程,在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图,分析简图,制定动作流程表(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容,设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制,材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容,确认生产。 下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程: 在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的,在自动化生产线上的就有很多例子,如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子,如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速,机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。 六轴机器人的应用范筹不同,设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多,结构各有特色。在中国应用最多的如:ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。 既然机器人的应用那么广泛,在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了从业人员还不能成群体虽然在很多地方可以看到机器的论术,可是却没有真正形成普及的东西。 即然是要说设计,那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些,讲得不对的地方还请各位指正! 六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人,应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢工作范围又怎样去确定动作怎样去编排呢位姿怎样去控制呢各部位的关节又是有怎么样的要求呢等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧! 首先我们设定:机器人是六轴多自由度的机器人,手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件,工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量:1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。 好了,有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。 首先是全电机驱动的,那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了,也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。 机器人是用于焊接方面的,那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面,那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来,我们就给它区分一下,在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。 搞清了各种焊方法,也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考,有一个大概的轮廓概念就行了,待机械结构做完,各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。 焊枪是用常用的标准的焊枪,也就是说焊枪是随时可以更换下来的,也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。

毕业设计论文-四自由度的工业机器人机械手设计说明书

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

ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake

自由度机械手设计

设计说明书 课题:凸轮轴加工自动线机械手 班级:数控69902 设计:沈晓春 审核: 二00五年九月

目录 一、目录 (2) 二、前言 (3) (一)机械手的用途说明 (3) (二)设计机械手的目的、意义 (3) (三)设计指导思想应达到的技术性能要求 (4) 三、设计方案论证 (5) (一)机械手的原始依据 (5) (二)机械手的运动方案论证 (6) 四、机械手各组成部件设计计算 (8) (一)抓取机械设计 (8) (二)手腕机构 (12) (三)手臂设计 (14) (四)缓冲装置设计 (22) (五)定位机构设计…………………………………………………………………………………

25 (六)机械手驱动系统设计 (25) 五、机械手控制系统设计 (25) 六、设计总结 (26) 七、参考文献 (27) 二、前言 (一)机械手的用途说明 机械手是模仿人手工作的机械设备。实验用机械手的设计,是指机械手臂在一定范围内的摆动,手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。由启动系统实现各运动的驱动。它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置,或者保持工具进行工作。机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制,且能用于教学演示。 (二)机械手的目的、意义 机械手是模仿人手的动作,生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生产率,可以减轻劳动强度,保证产品质量,实现安全生产,尤其在恶劣的劳动条件下,它代替人作业的意义更加重大。因此,在机械加工中得到越来越广泛的应用。

目的是,我们对机械手的设计步骤有一定的平衡了解;也能基本掌握机械设计的方法;综合运用学过的理论知识;全面复习绘图技巧,并较好的运用于毕业设计绘图上。通过这次设计,使我了解到,自动控制的对象主要是单机或某个生产过程,智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程;自动控制的目标是使在系统控制的某个状态下,尽量消除环境对系统的影响,智能控制关心的使最终状态或现行状态是否合乎要求。因此,要充分考虑环境的影响;自动控制的学习来源重要是对象的状态的反馈,所以智能控制需要一个庞大的数据库;自动控制理论着重描述对象的数学模型,然后,通过各种控制算法进行控制,以达到目的,智能控制着重直接控制经验。(三)设计的指导思想,应达到的技术性能要求 结构简单:设计为三自由度的机械手臂,运动形式简单,可以把手臂设计成为沿导向装置运动,直接选用标准规格的液压缸和内胀式机械手爪,无须另行设计。 外观不要有手臂堵塞外形:设计尽量要求安装方便,各非标准件加工方便。因此,不必设计成套形式,管道也不必安排在手臂内部,可以采用软管直接连接。 本次设计的手臂不要光用于工业生产,因此,对各部件的加工精度及安装要求不高,可以在通用机床上加工完成。

多自由度点焊机器人设计

1 前言 1.1 工业机器人发展现状 20世纪60年代初人类生产出第一台工业机器人,从此之后,机器人显示出了极强的生命力。日本虽然起步较晚,但是结合了国情,面向中小企业,采取了一系列鼓励使用机器人的措施,使得其机器人拥有量很快超过了美国。现在,在工业发达国家中,工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、橡胶及塑料工业、电子电气行业、物流、食品工业等诸多领域中。2000年出现了仿生机器人,包括仿人机器人。机器人的运动能力和智能水平进一步提高,并以智能体的形式出现,应用领域进一步扩大。在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为工业界广泛应用的一种标准设备。 我国的工业机器人研究开始于上个世纪70年代,在国家“七五”、“八五”科技攻关的支持下,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、运动学和轨迹规划技术、控制系统硬件和软件设计技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、装配、喷漆、搬运等机器人。进入20世纪90年代后,为了实现高新技术发展与国家经济主要领域的密切衔接,863计划确定了特种机器人与工业机器人及其应用工程并重、以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,开发出直接遥控机器人、管道机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人等机种;在机器人视觉、声觉、力觉、触觉等基础技术的开发应用上做了大量工作,取得了一定的发展基础。一批企业根据市场的需求,自主研制或与科研院所合作,进行机器人产业化开发,如奇瑞汽车与哈工大合作进行点焊机器人的产业化开发、广州数控开发了焊接机器人[1]。但是,工业机器人产业目前在我国还仅仅处于萌芽阶段,在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步,需要在原有成绩的基础上,有重点地系统攻关,才能形成系统配套可供实用的技术和产品。随着我国现代制造业的发展,我国工业机器人的需求量在快速增长。 随着我国汽车制造行业的快速发展,工业机器人被广泛应用于车身制造领域,在自动生产线中以点焊机器人系统为主。国内汽车厂家在自动生产线设计上,多采用机器人厂家的标准机器人,由生产线的制造商进行整体设计;而国外的汽车公司多数都有自己的机器人标准。也就是说,机器人厂家是按照汽车厂家的要求,制造符合生产企业使用习惯的机器人系统。本设计就是要完成机械本体的优化设计,并为其配备智能控制器,以满足汽车厂家的生产要求。 1.2 点焊机器人的特征 机器人是在人员难以工作的环境,如有害于人身健康的环境下,部分代替人

自由度机器人认知实验

六自由度串联机器人认知实验 一.实验目的 1. 了解串联机器人的机构组成; 2. 了解机器人机械系统各部分的原理及作用; 3. 认识RBT 机器人的运动特点及控制原理 4. 掌握机器人单轴运动的方法。 5. 二.实验设备和工具 1、 RBT-6T/S03S 教学机器人一台; 2、 RBT-6T/S03S 教学机器人控制系统软件一套; 3、 RBT-6T/S03S 教学机器人控制柜一台; 4、 装有运动控制卡计算机一台; 5、 机器人气动手爪一套。 三.实验原理与方法 1, RBT 教学机器人的性能指标 机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,是一种复杂的机电一体化设备。机器人按技术层次分为:固定程序控制机器人、示教再现机器人和智能机器人等。如图2-1所示,本实验所使用的RBT 机器人为6自由度串联关节式机器人,即机器人各连杆由旋转关节串联连接,各关节轴线相互平行或垂直。连杆的一端装在固定的支座上(底座),另一端处于自由状态,可安装各种工具以实现机器人作业。关节的传 动采用模块化结构,由锥齿轮、同步齿型带和谐波减速器等多种传动结构配合实现。机器人各关节采用伺服电机和步进电机混合驱动,并通过Windows 环境下的 图2-1 机器人结构

软件编程和运动控制卡实现对机器人的控制,使机器人能够在工作空间内任意位置精确定位。 RBT机器人技术参数如下: 2,机器人机械系统组成 机器人机械系统主要由以下几大部分组成:原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件→传动部件→执行部件。机器人的传动简图如图2-2所示。 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、减速器构成。 Ⅱ关节传动链主要由伺服电机、减速器构成。 Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成。 Ⅳ关节传动链主要由步进电机、减速器构成。 Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成。

多自由度机械手课程设计

机电一体化系统设计课程设计 设计题目: 内装: 1. 设计说明书 2. 装配图 3. 控制电路原理图 4. ……. 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 成绩: 福建农林大学机电工程学院

机电一体化系统设计课程设计说明书 设计题目: 学院: 专业年级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 年月日

一、机械手的概述 (1) 1.1 机械手的组成和分类 (1) 1.2 应用机械手的意义 (1) 二、总体方案设计 (3) 2.1 设计任务 (3) 2.2 总体方案确定 (3) 2.2.1机械手基本形式的选择 (3) 2.2.2机械手的主要部件及运动 (3) 2.2.3驱动机构的选择 (4) 三、机械系统设计 (5) 3.1机械手手部的设计计算 (5) 3.1.1手部设计基本要求 (5) 3.1.3机械手手抓的设计计算 (5) 3.1.4.机械手手抓夹持精度的分析计算 (8) 3.1.5弹簧的设计计算 (9) 3.2腕部的设计计算 (11) 3.2.1 腕部设计的基本要求 (11) 3.2.3 腕部结构和驱动机构的选择 (12) 3.2.4 腕部的设计计算 (12) 3.3臂部的设计及有关计算 (15) 3.3.1 臂部设计的基本要求 (15) 3.3.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (16) 3.3.3 液压缸工作压力和结构的确定 (18) 3.4机身的设计计算 (19) 3.4.1 机身的整体设计 (19) 3.4.2 机身回转机构的设计计算 (20) 3.4.3 机身升降机构的计算 (22) 3.4.4 轴承的选择分析 (25) 四、控制系统硬件电路设计 (26) 4.1可编程序控器的简介 (26) 4.2 PLC的结构,种类和分类 (26) 4.3 FX2n系列三菱PLC特点 (30) 4.4 接近开关传感器 (28) 4.5 I/O接口简介 (29) 4.6 行程开关的介绍 (30) 4.6.1 行程开关的概念 (30) 4.6.2 行程开关的作用及原理 (30) 4.7电路的总体设计 (30) 4.7.1回路的设计 (30) 4.7.2 系统输入/输出分布表 (31) 4.7.3机械手的程序设计 (33) 4.7.4 步进电机的运行控制 (33) 五、参考文献 (34)

多自由度机械手设计说明书

本科毕业设计(论文) 题目:多自由度机械手设计 系别:机电信息系 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 学生: 学号: 指导教师: 2013年4月

本科毕业设计(论文) 题目:多自由度机械手设计 系别:机电信息系 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 学生: 学号: 指导教师: 2013年4月

多自由度机械手设计 摘要 随着现代科学技术的发展,机器人技术越来越受到广泛关注,在工业生产日益现代化的今天,机器人的使用变得越来越普及。因此,对于机器人技术的研究也变得越来越迫切,尤其是工业机器人方面。本论文作者针对这一领域,设计了一款液压机械机械手,该机器人拥有五个自由度。首先,作者针对该机器人的设计要求,对结构设计选择了一个最优方案,对关键零件设计并进行校核。 本课题是一个机械、液压紧密的实用性项目,文中对机械手机械结构的设计、液压系统的设计。最后,总结了全文,指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。 关键词:机械手;液压系统;五个自由度

Many degrees of freedom manipulator design Abstract With the development of modern science and technology, the robot technology has been paid more and more attention, in an increasingly modernized industrial production, the use of robots is becoming more and more popular. Therefore, the research of robot technology becomes more and more urgent, especially industrial robots. The author of this thesis in this field, design of a hydraulic mechanical manipulator, the robot has five degrees of freedom. First of all, the author according to the requirement of the design of this robot, an optimal scheme of the structure design of the selection, the design of key parts and checked. This topic is a mechanical, hydraulic close practical project, design of mechanical design, mechanical structure of the hydraulic system of the mobile phone in. Finally, summarized the full text, points out the improvement measures, manipulator application prospect and development direction. Keywords: manipulator; hydraulic system; five degrees of freedom

六自由度机械手设计说明书

六自由度机械手设计说明书

设计参数

摘要 随着现代科技和现代工业的发展,工业的自动化程度越来越高。工业的自动化中机械手发挥了相当大的作用,小到机床的自动换刀机械手,大到整个的全自动无人值守工厂,无一不能看到机械手的身影。 机械手在工业中的应用可以确保运转周期的连贯,提高品质。另外,由于机械手的控制精确,还可以提高零件的精度。机械手在工业中的应用十分广泛,如:一、以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 二、以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。 应用前景 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用

工业机器人_三自由度直角坐标工业机器人设计讲解

沈阳工程学院 课程设计 设计题目:三自由度微型直角坐标工业机器人模型设计 系别自控系班级 学生姓名学号 指导教师祝尚臻职称讲师 起止日期:2012年1 月2 日起——至2012 年1 月13 日止 - I -

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目:三自由度直角坐标工业机器人设计 系别自动控制工程系班级 学生姓名 学号 指导教师职称讲师 课程设计进行地点:F430 任务下达时间:2011年12月31日 起止日期:2012 年1 月2日起——至2012 年1 月13日止教研室主任年月日批准 - II -

三自由度直角坐标工业机器人设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的: 1了解工业机器人技术的基本知识以及单片机、机械设计、传感器等相关技术。 2初步掌握工业机器人的运动学原理、传动机构、驱动系统及控制系统并应用于工业机器人的设计中。3通过学习,掌握工业机器人的驱动机构、控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。 1.2 基本要求 1要求设计一个微型的三自由度的直角坐标工业机器人; 2要求设计机器人的机械机构(示意图),传动机构、控制系统、及必需的内外部传感器的种类和数量布局。 3要有控制系统硬件设计电路。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求: 2.1 设计过程的基本要求 (1)基本部分必须完成,发挥部分可任选; (2)符合设计要求的报告一份,其中包括总体设计框图、电路原理图各一份; (3)设计过程的资料保留并随设计报告一起上交;报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 (1)参照毕业设计论文规范打印,包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改,不少于3000字。图纸为A4,所有插图不允许复印。 (2)装订顺序:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文(设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍)、小结、参考文献、附录(总体设计框图与电路原理图)。 3 时间进度安排 顺序阶段日期计划完成内容备注 1 2012.1. 2 讲解主要设计内容,布置任务打分 2 2012.1. 3 检查框图及初步原理图完成情况,讲解及纠正错误打分 3 2012.1. 4 检查机械结构设计并指出错误及纠正;打分 4 2012.1. 5 继续机械机构和传动机构设计打分 5 2012.1. 6 进行控制系统设计打分 6 2012.1.9 检查控制系统原理图设计草图打分 7 2012.1.10 完善并确定控制系统打分 8 2012.1.11 指导学生进行驱动机构的选择打分 9 2012.1.12 进行传感器的选择和软件流程设计打分 10 2012.1.13 检查任务完成情况并答辩打分 2011-12-30 - III -

3个自由度机械手设计

第一章引言 机械工业是国民的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备的性能、质量和成本,对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此,世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。 1.1 机械手的分类 机械手一般分为三类:第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的,称为操作机。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。第三类是用专用机械手,主要附属于自动机床或自动线上,用以解决机床上下料和工件送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机驱动;除少数以外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。

100KG四自由度码垛机器人底座设计及分析.

100KG四自由度码垛机器人底座设计及分析 (……,…….,……..,…….) 摘要:本文主要设计和研究了一个抓重为100KG的四自由度的码垛机器人,用于企业 生产中的码垛物品。首先对机器人的整体方案和具体的结构按要求进行了分析,接着主要设 计了机器人底座和腰部结构并进行了建模和装配。最后,利用分析软件(UG)对机器人底座和 腰部进行有限元仿真分析。 关键词:码垛机器人;结构设计;建模;有限元分析 Design and Analysis of 100KG 4-dof Palletizing Robot Base … … … (School of Transportation,Institute of Transportation Mechanical Design Manufacturing and Automation,jixieben1104 , 20112814726) Abstract:In this paper, the design and research of a catch weight of 100KG of 4-dof palletizing robots for the production of stacking items.At first, the overall program and the specific structure of the robot were analyzed according to the requirements, then the main work is to design the base and waist of the robot and carry on the modelling and analyze.Finally, this paper uses the analysis software (UG) to make finite element analysis of it. Key words: Palletizing robot;Structural Design;Modeling;Finite Element Analysis 1引言 随着科技的不断发展和进步,企业越来越重视自动化生产。[1]在这种背景下,机器人的使用越发普及,码垛机器人就是其中之一。效率高,适用性强,能耗低,占地面积少等诸多优势让它在各个领域大放异彩。 2课题的设计内容 本设计主要是研究码垛机器人的结构设计,尤其是底座和腰部设计,主要工作内容有以下几点: 1.了解码垛机器人发展近况以及未来发展方向,并掌握码垛机器人的基本构成部

六自由度机器人说明书

六自由度机器人说明书 专业:机械制造与自动化 班级: 成员:

目录 一、打开气源 二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 2、手动速度调整 3、伺服电源接通 4、接通主电源 5、接通伺服电源 三、伺服电源切断 1、切断伺服电源 2、切断主电源 四、轴操作

一、打开气源 请确认系统进气气源已进行供气,未供气或气压不足将会导致系统无法正常工作,系统运行中如断开气源,可能导致设备损坏,甚至造成人员伤害。 打开下图气泵,将开关拨到“I”,再打开气阀

拨到“开”,即 “Ⅰ” 往上拨,打开气阀

二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 在示教模式下,选择机器人运动坐标系:按手持操作示教器上的【坐标系】键,每按一次此键,坐标系按以下顺序变化,通过状态区的显示来确认。 2、手动速度调整 示教模式下,选择机器人运动速度:按手持操作示教器上【高速】键或【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化,通过状态区的速度显示来确认。 ?按手动速度【高速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:微动1%→微动2%→低5%→低10%→中25%→中50%→高75%→高100%。 ?按手动速度【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:高100%→高75%→中50%→中25%→低10%→低5%→微动2%→微动1%。 3、伺服电源接通 打开上电控柜上的主电源开关时,应确认在机器人动作 范围内无任何人员。

忽视此提示可能会发生与机器人的意外接触而造成人身伤害。如有任何问题发生,应立即按动急停键,急停键位于 电控柜前门的右上方。 4、接通主电源 ●把电控柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON) 的位置,此 时主电源接通。 ●按下电控柜面板上的绿色伺服启动按钮。

四自由度机器人毕业设计论文

四自由度工业机器人毕业设计 摘要 近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。 本文简要介绍了工业机器人的概念,机器人的组成和分类,机器人的自由度和坐标形式,气动技术的特点。对机器人进行总体方案设计,确定了机器人的坐标形式和自由度,确定了机器人的技术参数。同时,设计了机器人的夹持式手部结构,设计了机器人的手腕结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机器人的手臂结构。 设计出了机器人的气动系统,绘制了机器人气压系统工作原理图,对气压系统工作原理图的参数化绘制进行了研究,大大提高了绘图效率和图纸质量。 关键词:工业机器人,机器人,气动,单片机控制

ABSTRACT In the past twenty years, robotic technology is developing very fast, all sorts of use robots in various fields can be used widely. Our country in the research and application of robots and industrial countries, there is still a gap compared, therefore, the research and design various USES robots especially industrial robots, promote the use of robots is a realistic significance. This paper briefly introduces the concept of industrial robot, robot, robot composition and classification of freedom and coordinates, the characteristics of pneumatic technology. The general scheme design of robot, robot was determined, and freedom of coordinates the technical parameters of robot was determined. Meanwhile, the design of the robot hand gripping type of the robot structure, design wrist structure, calculated the wrist rotation for driving moment and rotary cylinder driving moment. Design a robot arm structure. Designed a robot pneumatic system, painted robots working principle diagram, pneumatic system of pneumatic system working principle diagram parametric drawing was studied, and greatly improve the efficiency of drawing and drawings quality. Keywords: industrial robot, robot, pneumatic, SCM control

工业机器人的十一个问答

工业机器人的十一个问答 1、工业机器人定义及特点? 定义:机器人是一个在三维空间具有较多自由度的,并能实现诸多拟人动作和功能的机器:而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。 特点:可编程、拟人化、通用性、机电一体化 2、工业机器人有哪几个子系统组成?各自的作用是什么? 驱动系统:使机器人运行起来的传动装置。 机械结构系统:由机身手臂末端操作器三大件组成的一个多自由度的机械系统。 感受系统:由内部传感器模块和外部传感器模块组成获取内部和外部环境状态的信息。 机器人-环境交互系统:实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统 人-机交互系统:是操作人员参与机器人控制与机器人进行联系的装置 控制系统:根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能 3、什么是机器人的自由度?机器人位置操作需要几个自由度?姿态操作需要几个自由度?为什么? 自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度,在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度,位置操作需要3个自由度(腰肩肘)姿态操作需要3个自由度(俯仰偏航侧滚)。但是工业机器人的自由度,但是工业机器人的自由度是根据其用途而设计的可能小于6个自由度,也可能大于6个自由度。 4、工业机器人的主要技术参数有哪些? 答:自由度、重复定位精度、工作范围、最大工作速度、承载能力 5、机身和臂部的作用各是什么?在设计时应注意哪些问题? 答:机身是支承臂部的部件,一般实现升降回转和俯仰等运动。

机身设计时需要注意: 1)要有足够的刚度和稳定性 2)运动要灵活,升降运动的导套长度不宜过短,避免发生卡死现象,一般要有导向装置 3)结构布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的静动载荷的部件,尤其高速运动时将产生较大的惯性力,引起冲击,影响定位的准确性。 设计臂部时要注意: 1)刚度要求高 2)导向性好 3)重量轻 4)运动要平稳,定位精度要高。 其它传动系统应尽量简短以提高传动精度和效率;各部件布置要合理,操作维护要方便;特殊情况特殊考虑,在高温环境中应考虑热辐射的影响腐蚀性环境中应考虑防腐蚀问题。危险环境应考虑防暴问题 6、手腕上的自由度主要起什么作用?如果要求手部能处于空间任意方向则手腕应具有什么样的自由度? 手腕上的自由度主要是实现手部所期望的姿态。为了使手部能处于空间任意方向,要求腕部能实现对空间三个坐标轴X Y Z的转动。即具有翻转俯仰和偏转三个自由度 7、手部的作用和特点 机器人手部的作用:工业机器人的手部也叫末端操作器是用来握持工件或工具的部件 特点: 1)手部是一个独立的部件 2)手部是工业机器人的末端操作器。不一定与人的手部结构相同。可以具有手指也可以不具有手指:可以有手爪也可以是专用工具

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