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三自由度圆柱坐标型工业机器人的设计 三自由度圆柱坐标型工业机器人的设计

格式:word 上传:2022-06-25 17:12:37

《三自由度圆柱坐标型工业机器人的设计》修改意见稿

1、“.....由于谐波减速传动装置明显的优点,已广泛用于机器人和其它机电体化机械设备中。本设计中的谐波齿轮采用带杯形柔轮的谐波传动组合件。它是由三个基本构件构成的,带凸缘的环形刚轮,杯形的柔轮和柔性轴承椭圆盘构成的波发生器。型号机型号,既柔轮的公称内径为减速比三大件订货精度等级,最大空回小于分角最大传动误差小于分角联轴器的选择该机构利用锥环对之间的磨擦实现与毂之间的无间隙连接传递转矩,且可任意调节两面联接件之间的角度位置。通过选择所用锥环的对数,可传递不同大小的转矩。图所示为采用锥环锥环夹紧环无键消隙联轴器,可使动力传递没有反向间隙。螺钉通过压圈施加轴向力时,由于锥环之间的楔紧作用,内外环分别产生径向弹性变形,消除轴与套筒之间的配合间隙,并产生接触压力,通过磨擦传递转矩,而且套筒与轴之间的角度位置可以任意调节。这种联轴器定心性好,承载能力高,传递功率大转速高使用寿命长,具有过载保护能力,能在受振动和冲击载荷等恶劣环境下连续工作,安装使用和维护方便,作用于系统中的载荷小噪声低......”

2、“.....内外环,压圈,轴,螺栓图消隙联轴器第四章工业机器人的计算机控制系统概述工业机器人控制系统的特点及对控制功能的基本要求工业机器人具有多个自由度,每个自由度般包括个伺服机构,它们必须协调起来,组成个多变量控制系统。这种多变量的控制系统,般要用计算机来实现。因此,机器人控制系统也是个计算机控制系统。控制系统的功能是控制机器人操作机的运动和操作以满足作业的要求。在作业中机器人的工作任务是要求操作机的末端执行器按点位或轨迹运动,并保持设定的姿态。在运动中或在规定的点位执行作业规定的操作。对工业机器人的控制功能大致有如下的基本要求和特点。实现对位姿速度加速度等的控制功能在机器人的各类作业中,运动和控制方式主要有两种。点位控制方式控制这种控制方式考虑到末端执行器在运动过程中只在些规定的点上进行操作,因此只要求末端执行器在目标点处保证准确的位姿以满足作业质量要求。而对达到目标点的运动轨迹包括移动的路径和运动的姿态则不作任何规定,这种控制方式易于实现,但不易达到较高的定位精度......”

3、“.....连续轨迹控制方式控制这种控制方式要求末端执行器严格按规定的轨迹和速度在定精度要求内运动,以完成作业要求,这种必须保证机器人各关节连续同步地实现相应的运动。这种连续轨迹运动,可看成是若干密集轨迹曲线。若设定的点足够密,就能用点位控制的方法实现所需精度的连续轨迹运动。存储和示教功能要使机器人计人员的艰难性。在设计过程中,我经常遇到各种各样的问题,有的是知识方面的不足导致的,有的是设计经验方面不足导致的。这些问题有时使得我束手无措,不过在指导老师帮助和自己的努力下,终于使得我顺利完成了设计。虽然我的设计存在很多不足的地方,但在这两个多月的时间里,我学到了很多有用的知识,也积累了定的设计经验,这些对于我即将要走向社会工作岗位,将起到很关键的作用。参考文献吴宗泽,罗圣国机械设计课程设计手册第二版北京高等教育出版社,廖念钊,莫雨松,李硕根,杨兴骏互换性与技术测量第四版北京中国计量出版社,陈锦昌,刘就女......”

4、“.....冯辛安,黄玉美,杜君文机械制造装备设计北京机械工业出版社,周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社,濮良贵,纪名刚机械设计北京高等教育出版社,龚振帮机器人机械设计北京电子工业出版社,何立民单片机高级教程应用与设计北京北京航空航天大学出版社,吴宗泽,罗圣国机械设计课程设计手册北京高等教育出版社,郑堤,唐可洪机电体化设计基础北京机械工业出版社,张铁,谢存禧机器人学广州华南理工大学出版社,哈尔滨工业大学理论力学教研室理论力学北京高等教育出版社,余达太,马香峰工业机器人应用工程北京冶金工业出版社,具有完成预定作业的功能,须先将要完成的作业示教给机器人,这个操作过程称为示教,将示教内容记录下来,称为存储。使工业机器人按照存储的示教内容进行动作,称为再现。所以工业机器人的动作是通过示教存储再现的过程实现的。对外部环境的检测和感觉功能。计算机控制系统的设计方案控制系统采用二级计算机控制方式,选用,系列。第级机担负管理,示教编程,控制再现,轨迹正逆运算,机器人语言的编辑和编译......”

5、“.....第二级机负责位置伺服控制软件的计算,位置检测等工作,根据插补算出的各关节位置增量做位置给定。级机与示教盒通讯采用串行接口,既接收示教盒信息,完成示教动作,又向示教盒发送信息,显示示教情况。还可以连接软驱,终端。二级机接口电路将计算机输出数字量转换成相应的模拟量,驱动伺服控制系统,选用速度单元,伺服电机及光电编码盘等伺服调速系统。机器人控制系统框图硬件电路的组成图是采用系列单片机组成的控制系统硬件电路原理图。电路的组成如下主从都采用芯片主从各扩展程序存储器片,扩展数据存储器片主扩展可编程串行通信接口芯片片可编程多功能接口芯片片电平转换芯片片从扩展可编程多功能接口芯片六片转换器六片运算放大器六片功率放大器六片光电编码器六片地址锁存器译码器各两片键盘电路,显示电路光电编码电路,功率放大电路报警电路,暂停急停电路,复位电路第五章工业机器人运行时应采取的安全措施有些国家已经颁布了关于机器人的安全法规和相应的规程,国际标准化协会也有业机器人安全规范......”

6、“.....有严格的管理规定和详尽的技术保障体系。在机器人应用工程中,要参照有关规程规范以及工业机器人的说明资料,注意落实安全措施,杜绝发生机器人伤人或其它事故。安全要求工业机器人能代替人在危险有害的环境中作业。但又给人另种危险,即机器人伤人事故。这是工业机器人安全管理的最为重要的条原则。此外,除了通用的工业安全规程外,还要注意工业机器人的特殊性,采取相应可靠的对策。对工业机器人应用工程的安全要求有如下几条必须为工业机器人和周边设备安装安全护栏,以防止人靠近而造成伤害。工业机器人的动作范围不能超越护栏。在护栏出入口的门上必须设置插拔式电接点点开关,其插座有导线与控制系统的电路连接。只有拔下开关的插头,才能打开对应的门。这时,工业机器人及周边设备停止运转,并且将工业机器人锁定在示教模式。在距操作者的地方设置紧急停止开关。按下此开关,工业机器人和有关的设备立即停止运转。在人机结合部设置传感器。当操作者在此处上下料或装卡工作时,控制系统要有相应的安全对策......”

7、“.....如运转调试停止等。设置工业机器人的作业的作业原点,并在生产系统的操作盘上设置相应的指示灯,使操作者容易判断工业机器人本体的位置状态。示教作业时应降低工业机器人的运动速度,并且要另有人专门监护,但发现异常应立即停机。实施方法在工业机器人应用工程中,不仅要注意对人员的危险性,而且还要考虑包括工业机器人在内的设备的安全性。为此生产厂家在工业机器人及控制系统的软硬件方面应尽可能地增加有关功能,以确保安全。例如,用软极限的功能可设定工业机器人操作机本体的实际动作小于标称最大动作范围。当控制点运动到软极限位置时,工业机器人自动停止并报警,不会超越设定的区间。因此,可以将工业机器人本体的动作限制在实际作业的领域内。又如对于弧焊的应用,生产厂家可提供种带有碰撞传感器的焊枪把持器及焊枪后,示教作业及再现运动时,但焊枪撞上工件或其他物体时,工业机器人将立即停机。为了确保工业机器人应用工程中的安全,必须实施确保安全要求的具体措施。鸣谢在这次毕业设计中,我有很多收获......”

8、“.....更深步了解了所学的知识,培养了我综合运用所学知识,独立分析问题和解决问题的能力,也使我学会怎样更好的利用图书馆,网络查找资料和运用资料,还使我学会如何与同学共同讨论问题。这对我以后的工作有很大的帮助,今后我会在工作中不断的学习,努力的提高自己的水平。经过本次设计,我切实体会到作为个优秀的为手指与工件的静摩擦系数,工件材料为号钢,手指为钢材,查机械零件手册表,为作用在零件内壁上压紧力,为零件重力。所以取由机械制造装备式可知驱动力的计算公式为为斜面倾角,,为传动机构的效率,这里为平摩擦传动,查机械零件手册表这里取。取按液压传动与气压传动公式为汽缸的内径,为工作压力,由液压传动与气压传动表负载工作压力取。由液压系统设计可查得,所以由以上计算可知液压缸能产生的推力大于夹紧工件所需的推力。所以该液压缸能够满足要求......”

9、“.....当弹性手工作时,由于夹紧过程具有弹性,就可以避免易损零件被抓伤,变形和破损。工件与弹簧片间的力由上节可知。则弹簧爪截面上的剪应力为,故弹性爪满足强度要求。手臂机构的设计手臂的设计要求手臂的结构和尺寸应满足机器人完成作业任务提出的工作空间要求根据手臂所受载荷和结构的特点,合理选择手臂截面形状和高强度轻质材料。尽量减小手臂重量和相对其关节回转轴的转动惯量和偏重力矩,以减小驱动装置的负荷减少运动的动载荷与冲击,提高手臂运动的响应速度。要设法减小机械间隙引起的运动误差,提高运动的精确性和运动刚度。采用缓冲和限位装置提高定位精度。本设计中手臂由滚珠丝杠驱动实现上下运动,结构简单,装拆方便,还设计有两根导柱导向,以防止手臂在滚珠丝杠上转动,确保手臂随机座起转动。它的结构如下图。图手臂结构图选用轴向脚架型液压缸,活塞杆末端为外螺纹结构,手臂与末端执行器连同活塞杆起转动。伸缩液压油缸的选择选液压缸型号为,它的主要技术参数如表......”

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