【正文】 經(jīng)計算得Δｌ=7103m，系統(tǒng)伸長量Δｌ=7103m＜所以拉繩伸長量滿足設(shè)計要求。 末端適配器銷軸強度的校核 銷軸和銷釘三維模型圖如圖，,末端適配器銷釘最小直徑為3mm,因此這里只需校核滑輪銷軸強度。其材質(zhì)為45鋼銷軸最小截面面積A：最小截面剪切應(yīng)力τ1：所以銷軸強度滿足設(shè)計要求。 末端適U形結(jié)構(gòu)件強度的校核外U形結(jié)構(gòu)件的截面為兩個矩形，尺寸4mm4mm,內(nèi)U型結(jié)構(gòu)件截面也是兩個矩形，尺寸11mm4mm，材料都是2A11鋁。因為外U形件的截面面積較小，所以只需校核外U型件。其截面剪切應(yīng)力為τ2：所以U型結(jié)構(gòu)件強度滿足設(shè)計要求。4 三維裝配模型渲染圖片與仿真動畫Solidworks軟件功能強大，組件繁多，而且易學(xué)易用。因此SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks有著強大的渲染與仿真功能，能夠為工程師呈現(xiàn)更直觀的圖片與動畫，減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 三維裝配模型的渲染圖片 整體渲染圖片 內(nèi)部渲染圖片 三維實體模型的仿真動畫 鼓的旋轉(zhuǎn)與向上平移 鼓的旋轉(zhuǎn)與向下平移 末端適配器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)15 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計及數(shù)據(jù)采集接口軟件開發(fā) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 信號轉(zhuǎn)換器的選型本設(shè)計中采用了開思RS232信號轉(zhuǎn)換器，圖片如下圖 RS232信號轉(zhuǎn)換器脈沖編碼器轉(zhuǎn)RS232轉(zhuǎn)接器是濟南開思科技有限公司新推出的專用于將編碼器脈沖信號通過串口與電腦實現(xiàn)通信的裝置，可廣范應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號：KS303供電電壓：直流7V24V輸入阻抗：10K脈沖頻率：≤500K脈沖電平：低電平：50V~ 高電平：~50V 安裝方式：9針接口環(huán)境溫度：10℃~50℃ 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接線圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路接線圖如下 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路接線圖 數(shù)據(jù)采集接口軟件的開發(fā)本設(shè)計中采用LABVIEW語言編寫數(shù)據(jù)采集接口軟件，以實現(xiàn)編碼器輸出數(shù)據(jù)的實時讀取與記錄。LabVIEW語言又稱“G”代碼，是一種圖形化的編程語言。LabVIEW由美國國家儀器公司研制開發(fā)，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是:其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖和框圖，因此更加直觀、清晰。在進行原理研究、設(shè)計、測試并儀器系統(tǒng)時，使用LabVIEW可以大大提高工作效率。其工作流程圖如下：串口初始化設(shè)置刷新率查詢編碼器脈沖量計算位移量輸出位移量停止按鈕按下是否清零關(guān)閉是否 數(shù)據(jù)采集軟件流程圖數(shù)據(jù)采集軟件程序框圖如下圖： 數(shù)據(jù)采集軟件程序框圖其操作平臺界面設(shè)計如下圖： 數(shù)據(jù)采集軟件操作平臺界面結(jié) 論通過查閱相關(guān)資料文獻，以及參考國外類似的機器人精度測量系統(tǒng)或者機器人的標定系統(tǒng)，本文較為詳細的闡述了便攜式機器人精度測量系統(tǒng)的設(shè)計過程。根據(jù)便攜式機器人精度測量系統(tǒng)的功能和特性，確定了其較為優(yōu)化的設(shè)計方案，也詳細說明了其主要結(jié)構(gòu)的造型和相應(yīng)標準件的選型。本文還對其進行了三維建模和運動仿真，通過仿真所得的數(shù)據(jù)反過來優(yōu)化相關(guān)的結(jié)構(gòu)，使方案設(shè)計顯的更為合理。本次設(shè)計，主要實現(xiàn)了如下的工作：1. 查閱相關(guān)資料，分析便攜式機器人精度測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，確定了其較為合適的總體設(shè)計方案。 2. 應(yīng)用Solidworks三維軟件建立便攜式機器人精度測量系統(tǒng)各主要結(jié)構(gòu)的的三維實體造型，包括低慣量密繞系統(tǒng)、彈簧張緊裝置、萬向輪和末端適配器等，同時建立了其虛擬裝配模型。3. 借助Solidworks軟件，制作了便攜式機器人精度測量系統(tǒng)的工作原理仿真動畫，驗證了其結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。4. 借助CAD軟件，完成了測量裝置主要結(jié)構(gòu)件的零件圖、總裝圖。5. 開發(fā)了數(shù)據(jù)采集接口軟件，實現(xiàn)了編碼器數(shù)據(jù)的實時讀取與記錄。展望便攜式機器人精度測量系統(tǒng)的發(fā)展前景，其一定會更加便攜，精度更高，功能更強大，當然在軟件方面也更加人性化。目前國內(nèi)外對機器人精度測量系統(tǒng)的研究較少，這一系統(tǒng)還有很大的改進空間，希望在將來的研究生階段能夠有機會進行更加深入的研究。參 考 文 獻1 劉振宇,陳英林,[J].機器人,2002,24(5)：447450.2 ,1987。:2232283 Newman W S,Birkliimer G E, Horning R J. Calibration a Motoman P8 Robot Based on Laser Tracking[ A] Proceedings of 2000IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2000 :35973602.4 Dynalog System and Displacement Measurement device [P] .United States. ,20025 汪滿新，王攀峰，宋軼民，趙學(xué)滿， 自由度混聯(lián)機器人靜剛度分析，機械工程學(xué)報，47(15)，916，20116 Hanqi Zhuangt,Zvi S Roth, Kuanchih Wang. Robot Calibration by Mobile Camera Systems[ J]. Journal of Robotic Systems, 1994,11(3) : 155167.7 潘伯釗，宋軼民，王攀峰，董罡，機械工程學(xué)報，50(1)，3137，20148 王攀峰，梅江平，天津大學(xué)學(xué)報，2007,40(10):11391145 9 , 自動化信息, 2012, 9: 747510 ， 2011，0111 ，2006，0912 張建偉,，2009,0713 ，2011，0114 秦志強,，2011，0315 [D].武漢:華中科技大學(xué),2008. 16 劉進長，河南科學(xué)技術(shù)出版社，200017 邱宣懷，蔡春源，[M].北京：機械工業(yè)出版社：2000.18 Wang, Y., Huang T, Gosselin, ., Interpolation error prediction of a 3DOF parallel kinematic machine, ASME Journal of Mechanical Design, 126(5): 932937, 200419 郭洪紅,賀繼林,田宏宇,200620 [M].北京：高等教育出版社，2010.21 Huang, T., Wang, ., Mei, ., Zhao, X. M., Chetwynd, ., Time minimum trajectory planning of a 2DOF translational parallel robot for pickandplace operations, CIRP Annals, 56(1): 365368, 2007 22 ,200123 蔡自興．機器人學(xué)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2000：13.24 金茂箐，曲忠萍，張桂華．國外工業(yè)機器人發(fā)展態(tài)勢分析[J]．機器人技術(shù)與應(yīng)用,2001，02:2036致 謝時光荏苒，不知不覺間我的大學(xué)生活即將結(jié)束，在這四年里我收獲了很多，不僅有書本上的知識，更有做人的道理。首先我要感謝我的父母，是他們含辛茹苦將我養(yǎng)育成人。另外，還要感謝河北工業(yè)大學(xué)的全體老師，是你們的諄諄教誨將我培養(yǎng)成才。其次，還得感謝我的同學(xué)，我的朋友，是他們讓我明白了團隊精神的重要性。在我為期半年的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，我首先衷心地感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師——張建輝老師。張老師是一位非常負責任的老師，在畢設(shè)過程中，張老師即使工作再繁忙也會抽出時間定期指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計，督促我按時完成畢設(shè)的相關(guān)工作。在畢設(shè)陷入困難方案難以確定時，張老師多次鼓勵我不要氣餒，只要堅持總會獲得回報。張老師還不厭其煩，指出我設(shè)計中的問題并且一遍遍幫助我修改方案，直到最終確定了最優(yōu)的設(shè)計方案。此外我還要感謝我未來的研究生導(dǎo)師—天津大學(xué)的王攀峰老師。在我迷茫時，王老師的指導(dǎo)給了我很多的啟發(fā)。在工大的四年大學(xué)生活即將結(jié)束，回顧這段時光，我感覺很快樂、很充實。工大嚴謹?shù)男ｏL深深地感染了我，在這里我收獲了作為一名工程師應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。這里留下了我學(xué)習(xí)和奮斗的腳步，也為我未來的人生奠定了堅實的基礎(chǔ)。 38