四自由度抓取平移機器人_畢業(yè)設計論文-全文預覽
【正文】 毫米。 我們應該十分注意提 高機械手的可靠性，改進結構，降低成本。 機械 手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認識：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生產工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機具進行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產機械化和自動化的步伐。 隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機器人的性能更完善、價格會更低，其應用將越普遍，神秘感消失。搬運機器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節(jié)型的臂部有多個轉動關節(jié)。 技術分析 工業(yè) 搬運 機器人由主體、驅動系統(tǒng)和 控制系統(tǒng) 三個基本部分組成。一是研究共同的評價理論和方法；二是結合不同技術研究不同的評價理論和方法。則機座的三維圖如下： 圖 38 底座立體圖 由上述可得到整個模型的三維圖如下： 17 圖 39 總裝配三維圖 則二 維 圖的裝配如下圖： 18 圖 310 總裝配二維圖 1 底座 2墊片 3M4螺栓 4固定架 5墊片 6M5螺母 7M5螺栓 8支柱 9角接觸球軸承 10M4螺釘 11套筒 12升降軸 13端蓋 14墊片 15M3螺栓 16密 封圈 17升降臺 18步進電機 19M10墊片 20M10螺母 21旋轉支柱 22角接觸球軸承 23墊片 24M8螺母 25M8螺栓 26下支板 27墊片 28M5螺栓 29上支板 30M4螺釘 31端蓋 32密封圈 33套筒 34深溝球軸承 35手臂伸長軸 36手臂 37步進電機 38M3螺栓 39墊片 40M3螺母 41固定架 42M2螺釘 43M2螺栓 44墊片 45端蓋 46密封圈 47角接觸球軸承 48M5螺栓 49墊片 50M5螺母 51螺桿軸 52螺母 53圓錐銷 54手指 55手指固定架 56手臂擋條 57M16 螺母 58墊片 59端蓋 60密封圈 61旋轉軸 62M4螺釘 模型原理簡單說明：啟動底座下的步進電機，帶動螺桿軸轉動，驅使升降臺沿底座導柱做上下直線運動，從而使得整個機身實現(xiàn)升降，升到一定距離，由控制部分停止電機轉動；驅動升降臺上的電機運動，使旋轉軸旋轉，帶動整個機身旋轉，旋轉到一定角度，由控制部分控制停止該電機轉動：再驅動上支板 上的電機運動，使手臂螺桿軸轉動，使得手臂做直線運動，實現(xiàn)伸縮運動，當伸縮一定程度由控制部分控制停止電機轉動；再驅動手指上的電機運動，帶動手指螺桿軸轉動，使得說只螺母做上下直線運動，帶動手指開合抓取和放下工件。機身既可以是固定式，也可以是行走式的，即在它的下部裝有能行走的機構，可沿地面過架 空軌道運動。 所 以 15 mNdFTT vq ??????? ? ) a n (*)2/10*(**25)t a n (*)2/(* 321 ???? 則選用 86BH2A80408 型步進電機滿足要求。則根據(jù)要求選擇型號為 86BH2A80408 型步進電機。電機的最小驅動力矩： mNTTT * ??? .則選用型號為 86BH2A80408 步進電機。 所 以mNdFTT vq *)t a n (*)2/(* 21 ???? ?? 由以上計算可得查步進電機手冊選用 42BH2A33054 型電機可滿足要求。其中 ? V型手指半角，由結構可得 ?652/ ???? 。本模型的手臂結構示意圖如下： 圖 31 手指示意圖 手部驅 力的計算和電機的選擇 驅動力計算 手指工作時的受力如下圖所示： 9 圖 32 手指受力圖 則由初始 條件知道， G=5N,則手指握力 N= GK*1 。該結構可通過各杠桿之間的角度或桿長，改變握力的大小及指間的開閉角。 8 第 3章 結構設計和計算 手部抓取部分設計計算 手部結構及手指形狀的確定 由于在本模型中，抓取重物 5N，手指開合 5 到 10 度。 外形尺寸和 運動范圍的確定 ，可將外形尺寸及各部分的運動范圍確定如下： 1） 外形尺寸： 600 500 700范圍內 2） 臂部回轉 ： 0～ 360176。 6 考慮 模型演示 的基本要求，覺得采用模塊式結構，各部位自成體系，組裝方便， 采用一個步進電機控制一個運動 。 5） 、選擇個部件的具體 結構 ，進行機器人總裝圖的設 計。如機器人的自由度、動作精度的要求、所能抓取的重量、容許的運動范圍、以及對溫度、震動等環(huán)境的適應性。 5. 各部分結構最好方便拆卸，以便維修保養(yǎng)。但教學 課程上，只是紙上談兵，沒有一點直觀的印象，關鍵是設備問題，研制一個價格低廉、性能優(yōu)越、結構簡單、能給學生以深刻印象的實驗用的演示系統(tǒng)，在這前提和背景下，提出本課題，它能達到以下目標： 1. 成本低，必要時可以降低精度要求，因為是 模型 實驗演示裝置。 對機器人，人們的頭一個問題就是：機器人是否會造成失業(yè)？應該說大量采用機器人會使一部分人喪失工作，然而這一新的產業(yè)所創(chuàng)造的新的就業(yè)機會比其消滅的職 4 業(yè)更多，新的職業(yè)需要新的技能，就再需要教育和培訓，再次證明，機器人對社會的沖擊就是再培訓的課題。 7．機器人化機械開始興起。 4．機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速 度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術在產品化系統(tǒng)中已有成熟應用。 國外機器人發(fā)展趨勢 國外機器人領域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢： 1．工業(yè)機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作 和維修），而單機價格不斷下降，平均單機價格從 91 年的 10． 3萬美元降至 97 年的 6． 5 萬美元。因此迫切需要解決產業(yè)化前期的關鍵技術，對產品進行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模化設計，積極推進產業(yè)化進程。 2 2020 年出現(xiàn)了仿人機器人及其他仿生機
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