【文章內(nèi)容簡介】 率有其深刻的社會背景。首先，60年代末70年代初，由于世界石油價格的沖擊，國際競爭加劇，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也越來越快，致使30年代～50年代逐步建立起來的單一產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)流水線上遇上了在改變產(chǎn)品品種是，原有的單一產(chǎn)品專用生產(chǎn)裝置改變的困難（時間、投資、停產(chǎn)等）以及如何實現(xiàn)多品種、中小批量或混流生產(chǎn)的自動化難題。為此，“柔性生產(chǎn)”的概念及其試驗性的設計就誕生了。這些因素都促進了機械手的高速發(fā)展。我國機械手起步較晚,經(jīng)過30多年的發(fā)展。我國機器手的研究，有了長足的發(fā)展，有的方面已達到了世界先進水平。但與先進的國家相比，還有很大距離，從總體上看，我國機器手的研究仍然任重道遠。三、本課題研究目標和內(nèi)容 本文研究的直角坐標電液控制機械手升降伸縮部分的設計，包括機械結構方案的確定，電動機控制系統(tǒng)的確定（設計選型和校核），編制PLC梯形圖，繪制I/O端子接線圖，控制系統(tǒng)原理圖，驅(qū)動電路原理圖，升降及伸縮機構零件圖和裝配圖。（任務量為3張零號圖紙）目標是希望通過本課題，能鞏固和加強專業(yè)基本理論知識，理解機械手的功能、組成及工作原理，研究步進電機的性能，熟悉以PLC為核心的編程與控制裝置應具備的基本功能，掌握整個機電一體會系統(tǒng)的設計思想和具體方法；同時訓練專業(yè)基本技能，提高自己查閱資料，獨立分析問題和解決問題的能力，為以后深造研究打下良好基礎。四、本課題研究的方法和手段 研究方法：主要是搜索相關文獻，包括圖書館電子資源CNKI學術網(wǎng)絡總庫，Springer link電子期刊，專業(yè)圖書上課筆記，以及機器人等期刊，網(wǎng)上的豆丁網(wǎng)以及百度文庫中的許多論文和專利；通過對已有產(chǎn)品的分析，對信息進行分類和整理，作為依據(jù)，確定在我的機械手設計中相應的參數(shù)，并對其進行改進和提高。研究手段：首先是前期準備，收集相關資料，查閱中外文獻，請教老師和同學；同時學習使用AutoCAD軟件。然后進行機械手的總體設計包括機械手俯仰伸縮機械結構方案的確定，機械傳動部分的結構，繼而進行電力驅(qū)動部分選型和計算，分析工藝流程，繪制PLC的端子接線圖和控制圖，最后編寫論文。努力在老師的指導下，定期完成工作任務。五、本課題可行性分析和已具備的實驗條件已具備的條件：我國的機器人研究始于70年代。經(jīng)過近20年努力，特別是經(jīng)過“七11.”攻關、“ 863”計劃，取得了一批重要成果，已經(jīng)系統(tǒng)掌握了機器人控制系統(tǒng)硬件設計、軟件設計、機器人語言等技術。就全國來說，目前我國機器人研究開發(fā)工作做得較好的地區(qū)是:以中科院沈陽自動化研究所為首的東北地區(qū)機器人工程中心，以機電部廣州機床所為龍頭的華南地區(qū)的機器人工程中心。而各工程中心_L作的側重點又有所不同:東北地區(qū)以特種機器人、水下機器人開發(fā)為L,華北地區(qū)以噴漆Y1lt人、焊接機器人開發(fā)為主，華東地區(qū)以搬運機器人、裝配機器人、移動機器人開發(fā)為主。我國的高等院校，如長沙國防科技大學、上海交通大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業(yè)大學等在步行機器人、精密裝配機器人及7自由度機器人研制等前沿領域內(nèi)也做出了可喜的成績，有了相當?shù)幕A。通過調(diào)研，我知道直角坐標型機器人能夠在空間中的任意兩點距離中移動，所以能夠抓取離地面較高，或者中間有障礙的工件，其位置精度高，位置誤差與臂長成正比等。為了在X軸和Y軸的自由移動，可以滾珠絲杠與螺母相連接完成旋轉便直線的運動，通過行星齒輪減速機可以使機器人運轉更穩(wěn)使控制更精確。通過交流伺服電機的閉環(huán)反饋能達到相當高的精度要求。該機械手的基本技術參數(shù)如下： 水平橫梁：3500mm,50mm/s 豎直大臂：1500mm,50mm/s 負載重量：200Kg；驅(qū)動方式：交流伺服電機驅(qū)動 樣式如圖11圖11 直角坐標機械手六、進度安排第一周：獲得設計題目，制定畢業(yè)設計進度計劃；查閱相關資料；著手進行外文翻譯。第二周：通過實地調(diào)查研究和查閱相關資料，完成實習（調(diào)研）報告；完成外文翻譯，并對其進行完善。第三周：對機械手相關知識，軟件進行學習和準備工作。第四周：選定傳動機構，確定機械手整體機械結構部分。第五周：計算選定結構的參數(shù)和精度，并著手畫AutoCAD圖。第六周：確定具體的細節(jié)結構，著手畫裝配圖。第七周：對相關的電機進行選型，查閱在實際中能買到的型號。第八周：對機械部分進行計算校核。第九周：PLC選型。第十周：對機械手控制部分，分析動作順利，畫梯形圖。第十一周：對控制部分進行整理。第十二周：編寫設計計算說明書1份。第十三周：整理畢業(yè)設計材料，對其進行完善、補充；準備畢業(yè)設計答辯。第十四周：進行畢業(yè)設計答辯。七、主要參考文獻[1] [M].北京：中央廣播電視大學出版社，2004 [2] [M].北京： [3] [M].沈陽： [4] [M].沈陽： [5] （上）[M].北京： [6] （下）[M].北京： [7] [M].北京： [8] 吳中俊 [M].北京： [9] [M].沈陽： [10][M].北京： [11] [J].機電工程，2000，17（5）：3334 [12] [J].科技廣場，：180182 [13] .[M]. [14] .[J]微機電，2008，41（9）：8789[15] Yoshihiko Nomura ,Yuki Yagi , Tokuhiro Sugiura ,et ?ngertip guiding manipulator for mental image creation of multistroke drawings[J].Microsyst Technol,2007,13:905910第四篇：調(diào)研報告(工業(yè)機器人)大連交通大學信息工程學院2011屆本科生畢業(yè)設計（論文）實習（調(diào)研）報告調(diào)研報告工業(yè)機器人的概念工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術制定的原則綱領行動。工業(yè)機器人展現(xiàn)狀與前景展望 1920年捷克作家卡雷爾查培克在其劇本《羅薩姆的萬能機器人》中最早使用機器人一詞，劇中機器人“Robot”這個詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個具有人的外表，特征和功能的機器，是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機器人設想。20世紀40年代中后期，機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關心與關注。50年代以后，美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手，這是一種主從型控制系統(tǒng)，主機械手的運動。系統(tǒng)中加入力反饋，可使操作者獲知施加力的大小，主從機械手之間有防護墻隔開，操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監(jiān)視，主從機械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機器人的產(chǎn)生為近代機器人的設計與制造作了鋪墊。1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術控制機器人的關節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。1959年第一臺工業(yè)機器人在美國誕生，開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。戴沃爾提出的工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構聯(lián)接在一起，預先設定的機械手動作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作，示教過程中，機械手可依次通過工作任務的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi)，任務的執(zhí)行過程中，機器人的各個關節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機器人的主要技術功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。1962年美國推出的一些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。后來，出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機器人系統(tǒng)。當今工業(yè)機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應能力的方向發(fā)展。目前，對全球機器人技術的發(fā)展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機器人技術的綜合研究水平上仍處于領先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構，用以使執(zhí)行機構產(chǎn)生相應的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構發(fā)出指令信號，并進行控制。工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。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)。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行機構由一點到另一點的準