【正文】 化生產(chǎn)設(shè)備。 electionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLin 2 摘 要 近二十年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種用途的機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。因上傳需要對(duì)文檔進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過(guò)程中有可能不能正常閱讀或是下載后不能編輯，遇到這種問(wèn)題，可以留言，留下郵箱地址，我們會(huì)把原始文檔發(fā)送到你的郵箱。 關(guān)鍵詞 ： 工業(yè)機(jī)器人， 機(jī)器人 ，氣動(dòng)， 單片機(jī)控制 ABSTRACT 3 In the past twenty years, robotic technology is developing very fast, all sorts of use robots in various fields can be used widely. Our country in the research and application of robots and industrial countries, there is still a gap pared, therefore, the research and design various USES robots especially industrial robots, promote the use of robots is a realistic significance. This paper briefly introduces the concept of industrial robot, robot, robot position and classification of freedom and coordinates, the characteristics of pneumatic technology. The general scheme design of robot, robot was determined, and freedom of coordinates the technical parameters of robot was determined. Meanwhile, the design of the robot hand gripping type of the robot structure, design wrist structure, calculated the wrist rotation for driving moment and rotary cylinder driving moment. Design a robot arm structure. Designed a robot pneumatic system, painted robots working principle diagram, pneumatic system of pneumatic system working principle diagram parametric drawing was studied, and greatly improve the efficiency of drawing and drawings quality. Keywords: industrial robot, robot, pneumatic, SCM control 4 第一章 緒 論 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷向智能化方向發(fā)展，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深化，工業(yè)機(jī)器人已成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)揮了巨大作用，將對(duì)未來(lái)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起越來(lái)越重要的作用。 機(jī)器人的 分類(lèi) 工業(yè) 機(jī)器人 的種類(lèi)很多，關(guān)于分類(lèi)的問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，在此暫按使用范圍、驅(qū)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)等進(jìn)行分類(lèi)。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然油的泄漏對(duì) 機(jī)器人 的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng) 6 作程序不可變。這類(lèi)工業(yè) 機(jī)器人 一般采用小型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。德國(guó)引進(jìn)機(jī)器人的時(shí)間比英國(guó)和瑞典大約晚了五六年，但戰(zhàn)爭(zhēng)所導(dǎo)致的勞動(dòng)力短缺，國(guó)民的技術(shù)水平較高等社會(huì)環(huán)境，卻為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展、應(yīng)用提供了有利條件。然而，這時(shí)候政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的錯(cuò)誤。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代后，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā) 8 與研究得到了政府的重視與支持，“七五”期間，國(guó)家投入資金，對(duì)工定機(jī)器人及零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴漆，點(diǎn)焊，弧焊和搬運(yùn)機(jī) 器人。如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。在亞洲，2021 年安裝工業(yè)機(jī)器人 72， 600 臺(tái)，與 2021 年相比，增長(zhǎng)了 40％，而應(yīng)用在電子行業(yè)的就占了 31％左右。 課題的提出及主要任務(wù) 課題的提出 進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著我國(guó)人口老齡化的提前到來(lái)，近來(lái)在東南沿海還出現(xiàn)在大量的缺工現(xiàn)象，迫切要求我們提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平勢(shì)在必行，本設(shè)計(jì)的目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)氣動(dòng)搬運(yùn) 機(jī)器人 ，應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線(xiàn)搬運(yùn)到另外一條生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復(fù)性勞動(dòng)，同時(shí)又可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。氣壓傳動(dòng)工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器 :介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問(wèn)題 . （ 2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過(guò)程中，阻力損失較小 (一般不卜澆塞僅為油路的千分之一 )，空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動(dòng)與控 制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會(huì)因溫度變化影響傳動(dòng)及控制性能。 (4)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本課題將設(shè)計(jì)出 機(jī)器人 的氣壓傳動(dòng)系 統(tǒng)，包括氣動(dòng)元器件的選取，氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)，并繪出氣動(dòng)原理圖。 圖 22 機(jī)器人組成方框圖 (一 )執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。常用的指形有平面的、 V 形面的和曲面的 :手指有外夾式和內(nèi)撐式 。 行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)工業(yè)機(jī)器人需要完成較遠(yuǎn)距離的操作，或擴(kuò)大使用范圍時(shí)，可在機(jī)座上安滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分裝滾輪、軌道等行走機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工 業(yè)機(jī)器人的整機(jī)運(yùn)動(dòng)。 15 (三 )控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是支配著工 業(yè)機(jī)器人按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。而影響 機(jī)器人 動(dòng)作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。過(guò)大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來(lái)偏重力矩增大而剛性降低?！? +110176。 表示機(jī)器人最終位姿的建模方法很多 ！ 例如可以采用球坐標(biāo)定位 歐拉角定姿的方法 但是在 788 年 ！ Denavit 和 Hartenberg 在“ ASME Joumal of Applied Mechanic ” 發(fā) 表 了 一 篇 指 引 后 人 對(duì) 機(jī) 器 人 進(jìn) 行 建 模 的 標(biāo) 準(zhǔn) 方 法DenavitHartenberg（ DH） 模型是表示對(duì)機(jī)器人連桿和關(guān)節(jié)進(jìn)行建模的一種非常有效的方法 。 圖 41 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 a．工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)自由度 所謂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)自由度是指確定一個(gè)機(jī)器人操作位置時(shí)所需要的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目，它是表示機(jī)器人動(dòng)作靈活程度的參數(shù)。移動(dòng)型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 龐大，當(dāng)移動(dòng)型手指夾持直徑變化的零件時(shí)不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。 (五 )考慮被抓取對(duì)象的要求 根據(jù) 機(jī)器人 的工作需要，通過(guò)比較，我們采用的 機(jī)器人 的手部結(jié)構(gòu)是一支點(diǎn) 兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故 手指形狀設(shè)計(jì)成 V 型，其結(jié)構(gòu)如附圖所示。 手腕的自由度 手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，因而它具有獨(dú)立的自由度，以使 機(jī)器人 適應(yīng)復(fù)雜的動(dòng)作要求。 在此處估計(jì) 封M 為 摩M的 3 倍， 封M ? 3? 摩M ? ? ? ).( mN ? 封摩偏慣驅(qū) MMMMM ???? ? ??? ? ).(29 mN MM〈驅(qū) ?設(shè)計(jì)尺寸符合使用要求，安全。 A、實(shí)現(xiàn)對(duì)位姿、速度、加速度等的控制功能 在機(jī)器人的各類(lèi)作業(yè)中，運(yùn)動(dòng)和控制方式主要有兩種。所以工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)作是通過(guò)示教 — 存儲(chǔ) — 再現(xiàn)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。 51 機(jī)器人控制系統(tǒng)框圖 硬件電路的組成 圖 41 是采用 MCS51 系列單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。 對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程的安全要求有如下幾條： 1) 必須為工業(yè)機(jī)器人和周邊設(shè)備安裝安全護(hù)欄，以 防止人靠近而造成傷害。當(dāng)操作者在此處上、下料或裝卡工作時(shí)，控制系統(tǒng)要有相應(yīng)的安全對(duì)策。當(dāng)控制點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到軟極限位置時(shí)，工業(yè)機(jī) 器人自動(dòng)停止并報(bào)警，不會(huì)超越設(shè)定的區(qū)間。這些問(wèn)題有時(shí)使得我束手無(wú)措，不過(guò)在指導(dǎo)老師幫助和自己的努力下，終于使得我順利完成了設(shè)計(jì)。 37 參考文獻(xiàn) [1】 張建民 .工業(yè)機(jī)器人 .北京 :北京理工大學(xué)出版社， 1988 [2】 蔡自興 .機(jī)器人學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展戰(zhàn)略 .機(jī)器人技術(shù)， 2021, 4 [3】 金茂青，曲忠萍，張桂華 .國(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)態(tài)分析 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021, 2 [4】 王雄耀 .近代氣動(dòng)機(jī)器人 (氣動(dòng) 機(jī)器人 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動(dòng)與密 封，1999, 5 [5】嚴(yán)學(xué)高，孟正大 .機(jī)器人原理 .南京 :東南大學(xué)出版社， 1992 [6】機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1986 [7】黃錫愷，鄭文偉 .機(jī)械原理 .北京 :人民教育出版社， 1981 [8】成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 [9】 鄭洪生 .氣壓傳動(dòng)及控制 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 38 [10】吳振順 .氣壓傳動(dòng)與控制 .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1995 [11】徐永生 .氣壓傳動(dòng) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1990, 5