四自由度抓取平移機(jī)器人_畢業(yè)設(shè)計論文(文件)
【正文】 ，即機(jī)器人的幾個基本的動作的演示，了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)、控制方式等，加深對工業(yè)機(jī)器人及其適用的工作環(huán)境的了解，綜合考慮選用圓柱型坐標(biāo)，此坐標(biāo)的運(yùn)動特點(diǎn)是各動作直觀性強(qiáng)，占用空間小，相對工作范圍大，也常用，而關(guān)節(jié)型、極坐標(biāo)型機(jī)器人的運(yùn)動直觀性差，而直角坐標(biāo)型占地面積大、工作范圍小，靈活性差。 各部位的傳動機(jī)構(gòu)確定 經(jīng)過以上設(shè)計要求，該模型的三維圖如下： 圖 21 模型立體圖 每個運(yùn)動部件采用一個步進(jìn)電機(jī)控制其運(yùn)動，分別控制腰部升降、手臂回轉(zhuǎn)、手臂伸縮和手指的開合。 5～ 10176。其是應(yīng)用最廣泛的手部結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是工件直徑誤差會引起夾持后工件的中心發(fā)生移動。此處，手指豎直放置，夾持水平放置圓棒工件。考慮工件在加工過程產(chǎn)生的慣性力、震動及傳動機(jī)構(gòu)的效率影響，實際驅(qū)動力為 ?/** 32 KKFPe ? 其中： K2 安全系數(shù)，取 ， 3K 工作情況系數(shù)，取 ， ? 機(jī)械效率，取 則 NKKFP e ** 32 ?? ?. 10 扭矩計算 計算螺紋升角，螺桿的公稱直徑 d=14mm,螺距 p=2mm,螺紋頭數(shù) n=mmpdd ??? .螺紋升角 ? ? ?*/* 2 ?? dpna rc tg ?? ，螺紋的當(dāng)量摩擦角 ?)c o s/( ?? ?? fa rctgv ，其中 f 為摩擦系數(shù)取 ， ? 是螺紋牙型角取 15? ，則 螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角，該螺桿螺母機(jī)構(gòu)可安全自鎖。 手臂伸縮部分設(shè)計計算 手臂伸縮的計算及電機(jī)的選擇 手臂 做伸縮運(yùn)動時所需要的 驅(qū)動力為 : 321 PPPP ??? ,在此將手指部分看成是一個53mm*56mm*50mm 的長方體，則估算所有參與手臂部分伸縮運(yùn)動零件的總質(zhì)量為 3Kg.現(xiàn)計算各驅(qū)動力如下： (1) 1P 為手臂在運(yùn)動過程中的慣性力因模型對速度沒有嚴(yán)格的要求，可設(shè)正常的運(yùn)動速度 V=，設(shè) 秒加速到正常運(yùn)動速度，設(shè)啟動加速度 a=,所以NMP *3a*1 ??? 總 (2) 2P 為摩擦阻力矩由公式： NgMfP 7 0 5 *3**2*22 ??? 總 , f摩擦系數(shù)，取 （ 3） 3P 為密封件的驅(qū)動力，因本模型對其無嚴(yán)格要求，忽略不計所以： 321 PPPP ??? =. (4) 在根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，螺桿的公稱直徑為 24mm,即 d=24mm,螺距 p=3mm,牙型角 ? 為 30 度 ，所 以中 徑 mmpdd ??? ，螺紋 頭數(shù) n=2,則 當(dāng)量 摩擦角?))2/c o s (/( ?? ?? fa rctgv ， f摩擦系數(shù)，取 . 摩擦角 ?)*/3*2()*8/*( 2 ??? ??? a r c t gdpna r c t g 。 手臂旋轉(zhuǎn)部分設(shè)計 臂部回轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動力應(yīng)根據(jù)啟動時產(chǎn)生的慣性力矩與回轉(zhuǎn)支撐處的摩擦力矩來計算 ，且啟動過程中不是等加速運(yùn)動，故最小驅(qū)動力比理論上要大一些，即?/ ）（ 摩慣驅(qū) MMM ?? ， 其中 , η傳動效率 取 M 慣 啟動時的慣性力矩 M 摩 摩擦力矩 J 臂部零部件對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量 ω 回轉(zhuǎn)部件的角速度 取ω =π /6(弧度 /s) △ t 啟動過程時間 取 秒 13 又該模型對潤滑無太多要求，所以摩擦力矩可以忽略不計，則 ?/ 慣驅(qū) MM ? 計算慣性力矩 各部件的重量和距回轉(zhuǎn)軸線的距離 簡圖如下： 圖 35 各部件簡化支點(diǎn)圖 將各組件的簡化質(zhì)量及離回轉(zhuǎn)軸的距離如上圖所示，根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量公式：22210 2/1 ?? MmRMJJ ???? ，計算各組件的轉(zhuǎn)動慣量。 腰部升降部分與底座的設(shè)計 腰部升降設(shè)計 將上面整個機(jī)身部分 簡化則整個上機(jī)身及其升降臺部分的質(zhì)量估算為 m=25kg,選用直徑 d=36mm 的 梯形 螺桿 ， 螺距 p=3mm, 螺紋頭數(shù) n=2. 所 以 螺 桿 的 中 徑mmpdd ??? .螺紋升角 ? ? ?*/* 2 ?? dpna rct g ?? ，螺紋的當(dāng)量摩擦角 ?)c o s/( ?? ?? fa rctgv ，其中 f 為摩擦系數(shù)取 ， ? 是螺紋牙型角取 15? ，則 螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角，該螺桿螺母機(jī)構(gòu)可安全自鎖。 底座的設(shè)計 機(jī)身表示直接連接支承，傳動手臂和行走機(jī)構(gòu)的部件，一般情況下實現(xiàn)臂部的升降，回轉(zhuǎn)或俯仰等運(yùn)動的驅(qū)動裝置或傳動部件都安裝在機(jī)身上。 我們采用機(jī)座式機(jī)身 ,升降臺 安裝在機(jī)座立柱的頂端 ,在 其上 只實現(xiàn) 升降 運(yùn)動 ,采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套類型的安裝，安裝的精度不需太高，再其上面安裝旋轉(zhuǎn)部分及其手臂部分，升降臺下安裝立柱，能夠承受較大的軸向力。技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究任務(wù)是正確地認(rèn)識和處理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，尋找技術(shù)經(jīng)濟(jì)的客觀規(guī)律，尋找技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之間的合理關(guān)系，包括最佳關(guān)系和協(xié)調(diào)關(guān)系。有了理論和方法，規(guī)劃設(shè) 計、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)管理等部門就能夠根據(jù)各種具體情況來解決各種具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～ 6 個運(yùn)動 自由度 ，其中腕部通常有 1～ 3 個運(yùn)動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。最早的搬運(yùn)機(jī)器人出現(xiàn)在1960 年的美國。部分發(fā)達(dá)國家已制定出人工搬運(yùn)的最大限度，超過限度的必須由搬運(yùn)機(jī)器人來完 成。未來的工業(yè)機(jī)器人將集成更多的功能，具有感知環(huán)境變化的適應(yīng)能力，智能水平大幅提高。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛。準(zhǔn)備把故障前平均時間，故障前平均時間是指一臺設(shè)備可靠性的一種量度。工業(yè)機(jī)械手也是工業(yè)機(jī)器人的一個重要分支。運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人可以節(jié)省時間有可以大大提高工作效率快速適應(yīng)市場的需求，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。文章從 抓取 機(jī)器人的實用方面入手，提出了一套總體設(shè)計方案，并根據(jù)機(jī)器人自由度的要求選取圓柱坐標(biāo)系為本次設(shè)計坐標(biāo)系。理論力學(xué) .北京：高等教育出版社， 【 13】 成大仙主編 .機(jī)械設(shè)計手冊。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝 意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下 。在最后階段， 肖 老師耐心的幫助我檢查設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤，以及論文在書寫的過程中應(yīng)注意的一些問題，再次感謝 肖 老師的幫助。 本設(shè)計還有很多不足之處，由于自身的知識儲備還很淺薄，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計 、力的計算及系統(tǒng)分析上還有很多漏洞，這些都需要自己在以后的生活中不斷學(xué)習(xí)研究并通過實踐加以完善。 本 模型 研究了國 內(nèi)外機(jī) 器人 發(fā)展的現(xiàn)狀，通過學(xué)習(xí) 機(jī)器人 的工作原理，熟悉了搬運(yùn) 機(jī)器人 的運(yùn)動機(jī)理。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的 能力，在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展空間。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1