【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環(huán)境條件下進(jìn)行操作以保護(hù)人身安全，更顯示其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。三 本課題的研究?jī)?nèi)容本課題主要涉及到以下三部分內(nèi)容： 第一，噴漆式機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；第二，機(jī)器臂的腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及大臂小臂和手腕的三個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的液壓缸設(shè)計(jì) 第三，控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括機(jī)器人的底座 腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) 大臂小臂 手腕的材料選擇和成型設(shè)計(jì)以及它們之間的聯(lián)接設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中包括小臂平衡機(jī)構(gòu)，小臂采用彈簧平衡的方法，大臂采用凸輪彈簧平衡組合。腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，大臂小臂的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，采用滑動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)，手腕采用三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸 及液壓缸驅(qū)動(dòng)。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括液壓泵、電機(jī)的選擇，油箱的設(shè)計(jì)、液壓回路的設(shè)計(jì)以及其它液壓元件的選用。四 實(shí)施方案1根據(jù)課題的需求，參考書(shū)籍資料，采用關(guān)節(jié)式噴漆機(jī)器人的模版，參考的效果圖如下，后期會(huì)進(jìn)行調(diào)整。機(jī)器臂初步設(shè)定的主要技術(shù)參數(shù)2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)動(dòng)力源的不同, 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等四類。采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便，驅(qū)動(dòng)力大等優(yōu)點(diǎn)。因此，機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案選擇液壓驅(qū)動(dòng)。五 課題內(nèi)我要做的主要內(nèi)容與任務(wù)安排 主要內(nèi)容1大臂部件設(shè)計(jì) 2小臂部件設(shè)計(jì) 3手腕（含手）設(shè)計(jì) 4零件設(shè)計(jì) 任務(wù)安排； A0 ： A0 ： A0 ： 12張A2；，不少于兩萬(wàn)字，格式見(jiàn)理工類畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）模版； ，其中外文文獻(xiàn)不少于5篇； ；第一、二周，利用學(xué)校圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)資源，查閱資料，節(jié)約書(shū)籍，收集相關(guān)文獻(xiàn)； 第三周，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述和楷體報(bào)告，進(jìn)行方案論證與方案設(shè)計(jì)；第四周，與指導(dǎo)教師討論方案的可行性，請(qǐng)導(dǎo)師提出意見(jiàn)，準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告； 第五周，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，開(kāi)始設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)行機(jī)器人的受力分析； 第六周，完成機(jī)器人的計(jì)算；第七至九周，完成機(jī)器人的總裝配圖及液壓局部回路； 第十周，繪制總裝圖的同時(shí)，準(zhǔn)備期中考核； 第十一周，完成總裝圖及液壓局部回路的繪制；第十二至十四周，查詢相關(guān)技術(shù)手冊(cè)，設(shè)計(jì)兩種專業(yè)油缸，繪制零件圖； 第十五至十六周，完成外文翻譯；撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 第十七周；審查設(shè)計(jì)資料，結(jié)題答辯考核。六 參考文獻(xiàn)[1] 李育紅，王紅衛(wèi)，[M].，01.[2] [M].，3：22~26.[3] 楊志勇，張大衛(wèi)，[M].機(jī)床與液：52~56.[4] 王焱，趙德安，[M].，05：第22 卷.[5][M].，07.[6]劉國(guó)民，[M].，01.[7][M].，03.第三篇：搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)態(tài)控制設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)態(tài)控制設(shè)計(jì)0312001426 03電氣4班 程 誠(chéng)一、本課題的目的及研究意義：搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)是機(jī)械制造,機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械電子工程(機(jī)電一體化)等專業(yè)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),是學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課以后的一次專業(yè)課程內(nèi)容的綜合設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)提高學(xué)生的機(jī)構(gòu)分析與綜合的能力、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力、機(jī)電液一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、掌握實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這一環(huán)節(jié)要求達(dá)到：1）通過(guò)設(shè)計(jì)，把有關(guān)課程（機(jī)構(gòu)分析與綜合、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制理論、測(cè)試技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)等）中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以運(yùn)用，使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)密切地結(jié)合起來(lái)。因此，機(jī)械手設(shè)計(jì)是有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課以后的綜合性的專業(yè)課程設(shè)計(jì)。2）搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)和機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生一次比較完整的機(jī)電一體化整機(jī)設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)電一體化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。3）通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范；熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和頒布標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練。4）由幾名學(xué)生共同完成機(jī)械手設(shè)計(jì)工作，這樣既能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作與分工協(xié)作完成大型設(shè)計(jì)的能力，又解決了工作量大，時(shí)間短的矛盾。二、搬運(yùn)機(jī)械手的概述國(guó)內(nèi)外實(shí)際上使用權(quán)的定位控制的機(jī)械手，沒(méi)有“視覺(jué)”和“觸角”反饋。目前，世界各國(guó)正積極研制帶有“視角”和“觸角”的工業(yè)機(jī)械手，使它對(duì)所抓取的工件進(jìn)行分辨，選取所需要的工件，并正確地夾持工件，進(jìn)行精確地在機(jī)器中定位、定向。為使機(jī)械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨開(kāi)頭不同的零件，它由視覺(jué)傳感器輸入三個(gè)視圖方向的視覺(jué)信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形分辨，分辨是否是所要抓取的工件。為防止握力過(guò)大引起物件損壞或握力過(guò)小引起物件滑落下來(lái)，一般采用兩種方法：一是檢測(cè)把握物體手臂的變形，以決定適當(dāng)?shù)奈樟?；另一種是直接檢測(cè)指部與物件的滑動(dòng)位移，來(lái)修正握力。因此，這種機(jī)械手就具有以下幾個(gè)方面的性能： 1）能準(zhǔn)確地抓住方位變化的物體。2）能判斷對(duì)象的重量。3）能自動(dòng)避開(kāi)障礙物。4）抓空或抓力不足時(shí)能檢測(cè)出來(lái)。這種具有感知力并能對(duì)感知的信息作出反應(yīng)的機(jī)械手稱為智能機(jī)械手，它是有發(fā)展 前途的?，F(xiàn)在，搬運(yùn)機(jī)械手的使用范圍只限于在簡(jiǎn)單重復(fù)的操作方面節(jié)省人力，其效用是代替人從事繁重的工作和危險(xiǎn)的工作臺(tái)，在惡劣環(huán)境下尤其明顯。至于在汽車(chē)工業(yè)和電子工業(yè)之類的費(fèi)工的工業(yè)部門(mén)，機(jī)械手的應(yīng)用情況決不能說(shuō)是很好的。雖然這些工業(yè)部門(mén)工時(shí)不足的問(wèn)題很尖銳，但采用機(jī)械手只限于一小部分工序。其原因之一是，搬運(yùn)機(jī)械手的性能還不能滿足這些部門(mén)的要求，適于機(jī)械手工作臺(tái)的范圍很狹小。另外經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題當(dāng)然也很重要，采用機(jī)械手來(lái)節(jié)約人力從經(jīng)濟(jì)上看不一不定期總是合算的。然而，利用機(jī)械手或類似機(jī)械設(shè)備節(jié)省人力和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求，今后還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，只要技術(shù)方面和價(jià)格方面存在的總是獲得解決，機(jī)械手的應(yīng)用必將會(huì)飛躍發(fā)展。機(jī)械手是機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。近年來(lái)，隨著機(jī)械技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車(chē)床、組合機(jī)床上使用較為普遍。(2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來(lái)裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來(lái)組裝零部件。(3)可在勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動(dòng)。（4）可在危險(xiǎn)場(chǎng)合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。(5)宇宙及海洋的開(kāi)發(fā)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。三、主要研究?jī)?nèi)容以及采用研究方法在搬運(yùn)機(jī)械手的控制系統(tǒng)中，我們采用了PLC技術(shù)。用流程圖法，按照零件加工過(guò)程設(shè)常用PLC梯形圖邏輯設(shè)計(jì)方法較多，設(shè)計(jì)中我們采計(jì)出控制系統(tǒng)流程圖。一般控制系統(tǒng)都是由若干個(gè)穩(wěn)定工作狀態(tài)組成，每個(gè)工作狀態(tài)是由于接受了某個(gè)切換主令信號(hào)而建立的。各個(gè)工作狀態(tài)用一個(gè)輔助繼電器進(jìn)行區(qū)分，輔助繼電器的狀態(tài)由切換主令信號(hào)來(lái)控制，這些切換主令信號(hào)分別來(lái)自按鈕、傳感器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。輔助繼電器同時(shí)又是執(zhí)行元件的輸入變量。當(dāng)控制系統(tǒng)的輸入主令信號(hào)和執(zhí)行元件確定以后，將主令信號(hào)與各自工作狀態(tài)的約束條件，分別代入相應(yīng)的輔助繼電器邏輯方程和執(zhí)行元件的邏輯方程，即可完成自動(dòng)工作循環(huán)的邏輯控制。最后再考慮手動(dòng)控制系統(tǒng)及自動(dòng)循環(huán)與手動(dòng)控制之間的互鎖要求，即完成了全部控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，無(wú)論是單機(jī)還是組合機(jī)床，以及自動(dòng)生產(chǎn)流水線，都要用到機(jī)械手來(lái)完成工件的取放。對(duì)機(jī)械手的控制主要是位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)方向控制和物料是否存在的判別。以附圖所示機(jī)械手為例，其任務(wù)是將傳送帶A上的工件或物品搬運(yùn)到傳送帶B上。機(jī)械手的上升、下移、左移、右移抓緊和放松都是用雙線圈三位電磁閥氣動(dòng)缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥通電時(shí)，就保持相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，即使線圈再斷電仍然保持，直到相反方向的線圈通電，相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作才結(jié)束。設(shè)備上裝有上、下、左、右、抓緊、放松六個(gè)限位開(kāi)關(guān)，控制對(duì)應(yīng)工步的結(jié)束。傳送帶上設(shè)有一個(gè)光點(diǎn)開(kāi)關(guān)，監(jiān)視工件到位與否。四、機(jī)械手的性能指標(biāo)機(jī)械手的主要參數(shù)是說(shuō)明機(jī)械手的規(guī)