畢業(yè)論文六自由度機器人腕部設(shè)計-wenkub
2023-07-08 03:09:21 本頁面
【正文】 的信息傳遞和協(xié)調(diào)工作。傳動機構(gòu)常用的有諧波減速器、滾珠絲杠、鏈、帶以及各種齒輪輪系。最終期望腕部與小臂、手部、大臂能夠協(xié)調(diào)工作，能夠完成各種現(xiàn)代工業(yè)加工過程中所要求的動作。這種機器人在國外稱為“Mechanical Hand ，它是為主機服務(wù)的，由主機驅(qū)動。第二類是需要人工操作的，稱為機械機。它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。由于機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件繁多，需要用高端軟件配合進行建模，裝配的工作，而我們現(xiàn)有的材料相當(dāng)有限，所以本課設(shè)只是設(shè)計了機器人的腕部結(jié)構(gòu)。在確定電機和傳動機構(gòu)的基礎(chǔ)上，對錐齒輪和傳動中所需的帶輪以及同步齒形帶進行設(shè)計，并且對它們進行校核，確定所設(shè)計的腕部結(jié)構(gòu)能夠配合機器人的其他結(jié)構(gòu)進行噴漆動作。摘要 機器人技術(shù)是綜合了許多學(xué)科的知識，例如計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)今研究領(lǐng)域十分重視的課題，機器人在很多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。并用CAD軟件完成從建模到運動學(xué)分析、應(yīng)力分析的全過程。并采用CAD繪制了其裝備和零件圖，并對其中某些零件的強度進行了校核，使腕部的整體結(jié)構(gòu)能夠滿足工作的要求。因而受到各先進工業(yè)國家的重視，投入大量人力物力加以研究和應(yīng)用。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項規(guī)定操作。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機器人來進行探測月球等。除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，采用機械編程。 本課題的設(shè)計思路是：借助已有的通用機器人的腕部設(shè)計思想和方法，綜合考慮腕部機構(gòu)在機器人運動中所起的作用和機器人的整體技術(shù)參數(shù)以及結(jié)構(gòu)特點，然后選擇合理的機構(gòu)，確定傳動線路，然后對機構(gòu)進行分析，計算主要參數(shù)，并對部分零件進行設(shè)計、組裝，綜合評價腕部系統(tǒng)。驅(qū)動器通常有電機(直流伺服電機，步進電機，交流伺服電機)，液動和氣動裝置，目前使用最多的是交流伺服電機。執(zhí)行機構(gòu)由腰部、基座、手部、腕部和臂部等運動部件組成。該部件必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。 手指是直接與物件接觸的機構(gòu)。造成負壓的方式有氣流負壓式和真空泵式。5)臂部 臂部用以連接腰部和腕部，通常由兩個臂桿(小臂和大臂)組成，用以帶動腕部作平面運動。 通用機器人是在專用機器人的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 點位控制型機器人的運動軌跡是空間二個點之間的聯(lián)接。 這種機器人的運動軌跡是空間的任意連續(xù)曲線，它能在三維空間中作極其復(fù)雜的動作，工作性能完善，但控制部分比較復(fù)雜. :輸出力大，傳動平穩(wěn)。 :工作可靠，動作頻率高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。故手腕也稱作機器人的姿態(tài)機構(gòu)?？梢娛怯搔痢ⅵ聝山菦Q定了末桿（L）的方向(姿態(tài))?！堞隆?60176。我們就說該操作機具有最大的靈活度，即可自任意方向抓取物體并可把抓取的物體在空間擺成任意姿態(tài)。=xx%+xx%+xx% 上式取“加”的形式，但一般不進行加法運算，因為分開更能表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的特點。而γ值可取的更大一些，如果擰螺釘，最好γ無上限。為了減輕操作機的懸臂的重量，手腕的驅(qū)動電機固結(jié)在機架上。 兩自由度手腕有兩種結(jié)構(gòu):1）匯交式兩自由度 手腕兩自由度手腕的末桿與小臂中線重合，兩個鏈輪對稱分配在兩邊。β≥360176。另一種則是將驅(qū)動電機1和諧波減速器連成一體，放于偏置的殼中直接帶動L完成角轉(zhuǎn)動，β角則是由鏈傳動完成。～360176。近年來，大多數(shù)關(guān)節(jié)型機器人都采用了三自由度手腕。 通用機器人腕部結(jié)構(gòu)選型，是匯交式手腕(或正交手腕)，即α、β、γ的旋轉(zhuǎn)軸線匯交于一點。 正交式手腕 減速器的配置可以分為前置式和后置式。對于平行軸轉(zhuǎn)動，減速器前置可以匹配小臂與手腕的幾何尺寸。這種結(jié)構(gòu)較適合于小負荷操作機。 機器人由操作機(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生產(chǎn)設(shè)備。:在傳統(tǒng)的設(shè)計與制造過程中，通常要制造樣機進行實驗，有時這些實驗甚至是破壞性的。它可以使產(chǎn)品設(shè)計人員在虛擬環(huán)境中真實地模擬機器人的運動及受力情況，快速分析多種設(shè)計方案，進行對物理樣機而言難以進行或根本無法進行的實驗，直到獲得最優(yōu)化的設(shè)計方案。用于加工工件的銑刀，砂輪和激光切割器:用于焊接，噴涂用的焊槍，噴具。這里只簡要介紹幾種常用的抓拿物件的末端執(zhí)行器。當(dāng)施以力P時，楔角為α的斜楔前進，使夾爪閉合，夾緊物件，且當(dāng)α小于自鎖角時，即使β消失，被夾物件也不會滑脫。2)有定位補償?shù)母軛U式夾持器。帶動夾爪平行地移動，起到夾持物件的作用。 1) UTACH/MIT手抓。2) 3指手爪。其中，外面兩指有擺動和轉(zhuǎn)動自由度，通過轉(zhuǎn)動，可以和中間指對置，也可與中指處于同側(cè)(并掌)。該類執(zhí)行器可分磁吸和氣吸兩類。它下端有一個橡膠吸盤，上面有彈簧緩沖壓下裝置，靠吸盤內(nèi)腔的真空度吸住物件。后者只需壓力為0. 4MPa的普通工業(yè)氣源，利用伯努利原理
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