三自由度機(jī)械手臂設(shè)計(jì)說明書-全文預(yù)覽
【正文】 大轉(zhuǎn)矩 Nm N 機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，通常對機(jī)器人的驅(qū)動系統(tǒng)的要求有： 1）．驅(qū)動系統(tǒng)的質(zhì)量盡可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要高，效率也要高； 2）．反應(yīng)速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動慣量比要大，能夠進(jìn)行頻繁地起、制動，正、反轉(zhuǎn)切換； 3）．驅(qū)動盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要小； 4）．安全可靠； 5）．操作和維護(hù)方便； 6）．對環(huán)境無污染，噪聲要??； 7）．經(jīng)濟(jì)上合理，尤其要盡量減少占地面積。 為便于手指的順利合攏，可以在兩個手指之間設(shè)置一個彈簧，這樣還可以提供適當(dāng)?shù)膴A緊力。圖 為初步設(shè)計(jì)的機(jī)械手機(jī)構(gòu)簡圖（只畫出了一半，另外一半關(guān)于中心線對稱）。手指松開和夾緊工件，是通過手指的張開與閉合來實(shí)現(xiàn)的。 機(jī)械 臂 大臂長度 230mm 小臂長度 240mm 機(jī)械手的設(shè)計(jì) 工業(yè)機(jī)器人的手又稱為末端執(zhí)行器，它使機(jī)器人直接用于抓取和握緊（吸附）專用機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化） 7 工具（如噴槍、扳手、焊具、噴頭等）進(jìn)行操作的部件。 基座及連桿 基座 基座是整個機(jī)器人本體的支撐。除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機(jī)來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機(jī)器人來進(jìn)行探測月球等。第一類是不需要人工操作的通用機(jī)器人，也即本文所研究的對象。機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、維修容易的優(yōu)勢，但功能較少，適應(yīng)性較差。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作 業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化） 3 目 錄 第 1章 緒論 ???????????????????????????? 5 機(jī)器人概述 ??????????????????? ??? ?? 5 第 2章 機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺介紹及機(jī)械手的設(shè)計(jì) ?? ????????? ??? 6 ??????????????????????? 6 基座及連桿 ????????????????????? ? ?? 6 基座 ???????????????????????? 6 機(jī)械 臂 ???????????????????? ??? 6 機(jī)械手的設(shè)計(jì) ??????????????????????? 6 驅(qū)動方式 ????????????????????????? 8 傳動方式 ????????????????????????? 9 制動器 ?????????????????????????? 10 第 3章 控制系統(tǒng)硬件 ?????????????????????? ? ? 11 控制系統(tǒng)模式的選擇 ???????????????????? 11 控制系統(tǒng)的搭建 ????????????????????? 11 工控機(jī) ??????????????????????? 12 數(shù)據(jù)采集卡 ????????????????????? 12 伺服放大器 ????????????????????? 13 端子板 ??????????????????????? 14 ??????????????? ? ??? 15 ???????????????????????? 16 第 4章 控制系統(tǒng)軟件 ???????????????????? ?? ?? 16 ??????????????????????? ? 16 實(shí)現(xiàn)方法 ?? ????????????????????? ? ? 16 ??????? ? ?? 16 ???????????????? ? 16 ??????????????????? ?? 16 ????????????? ? 17 第 5章 總結(jié) ????????????????????????? ? ? 18 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化） 4 所完成的工作 ??????????????????? ??? 18 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) ????????? ??????????????? 18 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? 20 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化） 5 第 1 章 緒論 機(jī)器人概述 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化已成為突出的主題。 SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 課程設(shè)計(jì)說明書 三自由度機(jī)械手臂設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué) 學(xué)院 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 學(xué)生姓名 ： 趙國 0911034036 學(xué)生姓名 ： 李繼飛 0911034030 學(xué)生姓名 ： 程小巖 0912034039 指導(dǎo)教師 ： 程衛(wèi)東 2020 年 1 月 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化） 2 摘 要 在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度，工業(yè)機(jī)器人作為自動化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認(rèn)同并采用。首先，本文將設(shè)計(jì)機(jī)器人的底座、大 臂、小臂和機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，然后選擇合適的傳動方式、驅(qū)動方式，搭建機(jī)器人的結(jié)構(gòu)平臺；在此基礎(chǔ)上，本文將設(shè)計(jì)該機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集卡和伺服放大器的選擇、反饋方式和反饋元件的選擇、端子板電路的設(shè)計(jì)以及控制軟件的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)加強(qiáng)控制軟件的可靠性和機(jī)器人運(yùn)行過程的安全性，最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)包括：關(guān)節(jié)的伺服控制和制動問題、實(shí)時監(jiān)測機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)的運(yùn)動情況
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