畢業(yè)設(shè)計--氣壓驅(qū)動式四自由度教學(xué)仿真機械手設(shè)計-文庫吧
2025-05-15 00:51 本頁面
【正文】 ........................................................... 14 參考文獻 ......................................................... 15 1 氣壓驅(qū)動式四自由度教學(xué)仿真機械手設(shè)計 機電工程學(xué)院機械制造與自動化專業(yè) 朱龍強 摘要 :本畢業(yè)設(shè)計的是氣壓驅(qū)動式四自由度教學(xué)型仿真機械手，主要包括機械手的總體方案設(shè)計、機械手的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計以及驅(qū)動，控制系統(tǒng)設(shè)計等，實現(xiàn)了機械手的手臂四自由度運動：手臂的升降、伸縮和回轉(zhuǎn)、手臂的夾緊，設(shè)計中分析了教學(xué)型機械手的功能要求和實現(xiàn)意義，通過氣壓缸來實現(xiàn)手臂的升降和伸縮，采用回轉(zhuǎn)氣壓缸來實現(xiàn)機械手的回轉(zhuǎn)，設(shè)計的機械手結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，在 PLC 的控制下完成預(yù)期的動作，能給學(xué)生以直觀的印象，達 到教學(xué)演示的目的。 關(guān)鍵詞 : 機械手 教學(xué)型 四自由度 PLC 1 機械手的基礎(chǔ)知識 氣動機械手概述 氣動機械手由操作機 (機械本體 )、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意 義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備 .機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。 機械手的組成 機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系如方框圖 1 所示。 控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動 系 統(tǒng) 執(zhí) 行 機 構(gòu)位 置 檢 測 裝 置 圖 1 機械手組成方框圖 2 機械手的工作原理 機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制 系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。在 PLC程序控制的條件下，采用氣壓傳動方式，來實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的相應(yīng)部件發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當(dāng)有動作出現(xiàn)錯誤的時候或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。位置檢測裝置隨時將執(zhí)行機構(gòu)的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構(gòu)以一定的精度達到設(shè)定位置。 2 機械手的機構(gòu)設(shè)計 氣壓機械手的示意圖 伸縮機構(gòu) 圖 2 氣壓驅(qū)動式四自由度教學(xué)仿真機械手示意圖 3 圖 3 氣壓驅(qū)動式四自由度教學(xué)仿真機械手渲染效果圖 機械
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