【正文】 這些問題有時使得我束手無措，不過在指導(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。當操作者在此處上、下料或裝卡工作時，控制系統(tǒng)要有相應(yīng)的安全對策。 51 機器人控制系統(tǒng)框圖 硬件電路的組成 圖 41 是采用 MCS51 系列單片機組成的控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。 A、實現(xiàn)對位姿、速度、加速度等的控制功能 在機器人的各類作業(yè)中，運動和控制方式主要有兩種。 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，因而它具有獨立的自由度，以使 機器人 適應(yīng)復(fù)雜的動作要求。移動型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 龐大，當移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件?！? +110176。而影響 機器人 動作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。 行走機構(gòu) 當工業(yè)機器人需要完成較遠距離的操作，或擴大使用范圍時，可在機座上安滾輪式行走機構(gòu)可分裝滾輪、軌道等行走機構(gòu)，以實現(xiàn)工 業(yè)機器人的整機運動。 圖 22 機器人組成方框圖 (一 )執(zhí)行機構(gòu) 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機構(gòu)。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動與控 制系統(tǒng)比機械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。 課題的提出及主要任務(wù) 課題的提出 進入 21 世紀，隨著我國人口老齡化的提前到來，近來在東南沿海還出現(xiàn)在大量的缺工現(xiàn)象，迫切要求我們提高勞動生產(chǎn)率，降低工人的勞動強度，提高我國工業(yè)自動化水平勢在必行，本設(shè)計的目的就是設(shè)計一個氣動搬運 機器人 ，應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線，把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線搬運到另外一條生產(chǎn)線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復(fù)性勞動，同時又可以提高勞動生產(chǎn)率。如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統(tǒng)用于維護維修的機器人等。然而，這時候政府對工業(yè)機器人實行了限制發(fā)展的錯誤。這類工業(yè) 機器人 一般采用小型計算機進行控制。但對密封裝置要求嚴格，不然油的泄漏對 機器人 的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。 關(guān)鍵詞 ： 工業(yè)機器人， 機器人 ，氣動， 單片機控制 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 隨著計算機技術(shù)的不斷向智能化方向發(fā)展，機器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展和深化，工業(yè)機器人已成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為工業(yè)自動化發(fā)揮了巨大作用，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起越來越重要的作用。 electionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLin 2 摘 要 近二十年來，機器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種用途的機器人在各個領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。 (一 )按用途分 機器人 可分為專用 機器人 和通用 機器人 兩種 : 專用 機器人 5 它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。 電力傳動 機器人 即有特殊 結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動機、直線電機或功率步進電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的 械手，因為不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械結(jié)構(gòu)簡單。此外，在德國規(guī)定，對于一些危險、有毒、有害的工作崗位，必須以機器人來代替普通人的勞動。國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃開始實施，經(jīng)過幾年研究，取得了一大批科研成果。在歐洲地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計 2021 年與 2021 年相 l： tI 業(yè) 9 機器人在食品加工行業(yè)的應(yīng)用增長了 17％左右，在非金屬加工行業(yè)的應(yīng)用增長了 20％左右，在日用品消費行業(yè)增長了 32％，在木材家具加工行業(yè)增長了 18％左右。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。 (5)對氣壓傳動系統(tǒng)原理圖的參數(shù)化繪制進行研究，提高繪圖效率，改善繪圖質(zhì)量。指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。目前工業(yè)機手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。在這種情況下宜采用自動傳送裝 16 置為好。 DH坐標系的建立 A） 中間連桿坐標系的建立： Zi—— 與關(guān)節(jié) i+1 的軸線重合，方向任意 Oi—— 關(guān)節(jié) i 和 i+1 軸線的公垂線與關(guān)節(jié) i+1軸線的交點。 本設(shè)計的工業(yè)機器人具有四轉(zhuǎn)動副和移動副兩種運動副，具有手臂伸降，旋轉(zhuǎn)，前后，上下往復(fù)四自由度。 23 手部夾緊氣缸的設(shè)計 手部驅(qū)動力計算 本課題氣動 機器人 的手部結(jié)構(gòu)如圖 32所示， 圖 42 齒輪齒條式手部 其工件重量 G=5公斤， V形手指的角度 ?1202 ?? ， mmRmmb 24120 ??? ,摩擦系數(shù)為 ?f (1)根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動示意圖，其驅(qū)動力為 : Rbp 2? N (2)根據(jù)手指夾持工件的方位 ，可得握力計算公式 : )( ?? ?? tgN )(25 )42560(39。 31 第五章 四自由度工業(yè)機器人控制系統(tǒng) 工業(yè)機器人具有多個自由度，每個自由度一般包括一個伺服機構(gòu)，它們必須協(xié)調(diào)起來，組成一個多變量控制系統(tǒng)。 C、對外部環(huán)境的檢測和感覺功能。工業(yè)機器人的動作范圍不能超越護欄。因此，可以將工業(yè)機器人本體的動作限制在實際作業(yè)的領(lǐng)域內(nèi)。感謝父母 、家人，感謝所有關(guān)心我的朋友和老師，感謝 廣東海洋 大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，用軟極限的功能可設(shè)定工業(yè)機器人操作機（本體）的實際動作小于標稱最大動作范圍。此外，除了通用的工業(yè)安全規(guī)程外，還要注意工業(yè)機器人的特殊性，采取相應(yīng)可靠的對策。使工業(yè)機 器人按照存儲的示教內(nèi)容進行動作，稱為再現(xiàn)。單葉氣缸的壓力 P驅(qū)動力矩 M的關(guān)系為 : 2 )( 22 rRpbM ?? , 或 )( 2 22 rRb Mp ?? 28 圖 44 四杠汽缸桶圖 圖中： M=回轉(zhuǎn)汽缸的驅(qū)動力矩 P=回轉(zhuǎn)汽缸的工作壓力 R=缸體內(nèi)壁半徑 r=輸出軸半徑 b=動片寬度 手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核 氣缸長度設(shè)計為 mmb 100? ,氣缸內(nèi)徑為 1D =96mm,半徑 mmR 48? ,軸徑mmD 262 ? 2D =26mm,半徑 mmR 13? ,氣缸運行角速度 ? = s/90? ，加速度時間t? =, 壓強 MPaP ? , 則力矩 2 )( 22 rRpbM ?? ).( 2)0 2 4 ( 226mN????? (1) 測定參與手腕轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量 kgm 101 ? ,分析部件的質(zhì)量分布情況， 質(zhì)量密度等效分布在一個半徑 mmr 50? 的圓盤上， 那么轉(zhuǎn)動慣量： 29 221rmJ? 2 2?? ? （ ） 工件的質(zhì)量為 5kg ,質(zhì)量分布于長 mml 100? 的棒料上，那么轉(zhuǎn)動慣量 ).(1212222mkgmlJc???? 假如 工件中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合， 對于長 mml 100? 的棒料來說，最大偏心距 mme 501 ? ， 其轉(zhuǎn)動慣量為 : ).(0 1 6 0 4 22211mkgemJJ c?????? 慣M tJJ ??? ?)( 1 ).( 90)0 1 6 1 2 (mN??? 手腕轉(zhuǎn)動件和工件