【導(dǎo)讀】機(jī)器人的精度性能及保持能力是保障機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的重要指標(biāo)之一。數(shù)會(huì)發(fā)生改變，需要重新校準(zhǔn)，目前，操作人員的技術(shù)水平，不僅耗時(shí)且可靠性較低。因此，在本產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，旨在開(kāi)。標(biāo)定以及工業(yè)機(jī)器人精度的快速校準(zhǔn)。4三維裝配模型渲染圖片與仿真動(dòng)畫(huà)???

　　

【正文】 MPPamNAF 1 8 7 8 7 62 62622???????? ?? ? ? M Pa282 ?? ??? 所以 U 型結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 4 三維裝配模型渲染圖片與仿真動(dòng)畫(huà) Solidworks 軟件功能強(qiáng)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(qiáng)大的渲染與仿真功能，能夠?yàn)楣こ處煶尸F(xiàn)更直觀的圖片與動(dòng)畫(huà)， 減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高 產(chǎn)品質(zhì)量 。 三維裝配模型的渲染圖片 圖 整體 渲染圖片 圖 內(nèi)部 渲染圖片 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 三維實(shí)體模型的仿真動(dòng)畫(huà) 圖 鼓的旋轉(zhuǎn)與向上平移 圖 鼓的旋轉(zhuǎn)與向下平移 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 圖 末端適配器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài) 1 圖 末端適配器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài) 2 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)采集接口軟件開(kāi)發(fā) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 信號(hào)轉(zhuǎn)換器的選型 本設(shè)計(jì)中采用了開(kāi)思 RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)換器，圖片如下圖 圖 RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)換器 脈沖編碼器轉(zhuǎn) RS232 轉(zhuǎn)接器是濟(jì)南開(kāi)思科技有限公司新推出的專(zhuān)用于將編碼器脈沖信號(hào)通過(guò)串口與電腦實(shí)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(hào)： 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 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 圖 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(kāi)發(fā) 本設(shè)計(jì)中采用 LABVIEW 語(yǔ)言編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集接口軟件，以實(shí)現(xiàn)編碼器輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取與記錄。 LabVIEW 語(yǔ)言又稱(chēng)“ G”代碼， 是一種 圖形化的編程語(yǔ)言。 LabVIEW 由美國(guó)國(guó)家儀器公司研制開(kāi)發(fā) ，類(lèi)似于 C 和 BASIC 開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是 LabVIEW 與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是 :其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而 LabVIEW 使用的是圖形化編輯語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)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(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并 儀器系統(tǒng)時(shí)， 使用LabVIEW 可以大大提高工作效率。 其工作流程圖如下： 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 圖 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： 串口初始化 設(shè)置刷新率 查詢(xún)編碼器脈沖量 計(jì)算位移量 輸出位移量 停止按鈕按下是否 清零 關(guān)閉 是 否 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 圖 數(shù)據(jù)采集軟件 程序 框圖 其操作平臺(tái)界面設(shè)計(jì)如下圖： 圖 數(shù)據(jù)采集軟件操作平臺(tái)界面 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 結(jié) 論 通過(guò)查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，以及參考國(guó)外類(lèi)似的機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)或者機(jī)器人的標(biāo)定系統(tǒng) ，本文較為詳細(xì)的闡述了便攜式機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。根據(jù) 便攜式機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)的功能和特性，確定了其較為優(yōu)化 的設(shè)計(jì)方案， 也詳細(xì)說(shuō)明了其主要結(jié)構(gòu)的造型 和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件的選型。 本文還對(duì)其進(jìn)行了三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真，通過(guò)仿真所得的數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)優(yōu)化相關(guān)的結(jié)構(gòu)， 使方案設(shè)計(jì)顯的更為合理。 本次設(shè)計(jì) ，主要實(shí)現(xiàn)了如下的工作： 1. 查閱相關(guān)資料， 分析便攜式機(jī)器人精度測(cè)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(jì)方案。 2. 應(yīng)用 Solidworks 三維軟件建立 便攜式機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)各主要結(jié)構(gòu)的 的三維實(shí)體造型， 包括低慣量密繞系統(tǒng)、彈簧張緊裝置、萬(wàn)向輪和末端適配器等，同時(shí) 建立 了其 虛擬裝配模型。 3. 借助 Solidworks 軟件 ， 制作 了 便攜式機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)的 工作原理仿真動(dòng)畫(huà)，驗(yàn)證 了其 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。 4. 借助 CAD 軟件 ， 完成 了 測(cè)量裝置主要結(jié)構(gòu)件的零件圖、總裝圖 。 5. 開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集接口軟件，實(shí)現(xiàn)了編碼器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取與記錄。 展望 便攜式機(jī)器人精 度測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展前景，其一定會(huì)更加便攜，精度更高，功能更 強(qiáng)大，當(dāng)然在軟件方面也更加 人性化。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人精度測(cè)量系統(tǒng)的研究較少，這一系統(tǒng)還有很大的改進(jìn)空間，希望在將來(lái)的研究生階段能夠有機(jī)會(huì)進(jìn)行更加深入的研究。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 參 考 文 獻(xiàn) 1 劉振宇 ,陳英林 ,曲道奎 .機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)研究 [J].機(jī)器人 ,20xx,24(5)： 447450. 2 賈貽春 .工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度微機(jī)測(cè)量系統(tǒng) .機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化 ,1987。:223228 3 Newman W S,Birkliimer G E, Horning R J. Calibration a Motoman P8 Robot Based on Laser Tracking[ A] Proceedings of 20xxIEEE International Conference on Robotics and Automation, 20xx :35973602. 4 Dynalog System and Displacement Measurement device [P] .United States. ,20xx 5 汪滿(mǎn)新，王攀峰，宋軼民，趙學(xué)滿(mǎn)，黃田 .4 自由度混聯(lián)機(jī)器人靜剛度分析，機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 47(15)， 916， 20xx 6 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，孫濤 .基于激光跟蹤儀的混聯(lián)機(jī)器人快速零點(diǎn)標(biāo)定方法，機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 50(1)， 3137， 20xx 8 王攀峰 ，梅江平，黃田 .高速并聯(lián)機(jī)械手抓放操作時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃，天津大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx,40(10):11391145 9 李潔 .方興未艾的中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè) , 自動(dòng)化信息 , 20xx, 9: 7475 10 于金霞 .移動(dòng)機(jī)器人自定位技術(shù) .電子工業(yè)出版社 ， 20xx， 01 11 陳懇 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 ， 20xx， 09 12 張建偉 ,張立偉 .開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng) .科學(xué)出版社 ， 20xx,07 13 蔣剛 .工業(yè)機(jī)器人 .西南交通大學(xué)出版社 ， 20xx， 01 14 秦志強(qiáng) ,侯肖霞 .基礎(chǔ)機(jī)器人制作與編程 .電子工業(yè)出版社 ， 20xx， 03 15 南小海 .工業(yè)機(jī)器人標(biāo)定算法與實(shí)驗(yàn)研究 [D].武漢 :華中科技大學(xué) ,20xx. 16 劉進(jìn)長(zhǎng)，辛健成 .機(jī)器人世界，河南科學(xué)技術(shù)出版社， 20xx 17 邱宣懷，蔡春源，等 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社： 20xx. 18 Wang, Y., Huang T, Gosselin, ., Interpolation error prediction of a 3DOF parallel kinematic machine, ASME Journal of Mechanical Design, 126(5): 932937, 20xx 19 郭洪紅 ,賀繼林 ,田宏宇 ,席巍 .工業(yè)機(jī)器人 .西安電子科技大學(xué)出版社 ,20xx 20 檀潤(rùn)華 .TRIZ 及應(yīng)用 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. 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, 20xx 22 鄒湘軍 .機(jī)械產(chǎn)品的三維動(dòng)態(tài)圖形模擬研究 .計(jì)算機(jī)仿真第 18 卷第四期 ,20xx 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 36 23 蔡自興．機(jī)器人學(xué) [M]． 北京：清華大學(xué)出版社， 20xx： 13. 24 金茂箐，曲忠萍，張桂華．國(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展態(tài)勢(shì)分析 [J]．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ,20xx， 02:2036 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 37 致 謝 時(shí)光荏苒，不知不覺(jué)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(shū)本上的知識(shí)，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(tuán)隊(duì)精神的重要性。 在 我為期半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，我首先衷 心地感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師 —— 張建輝老師。張老師是一位非常負(fù)責(zé)任的老師，在畢設(shè)過(guò)程中，張老師即使工作再繁忙也會(huì)抽出時(shí)間定期指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，督促我按時(shí)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(shí)，張老師多次鼓勵(lì)我不要 氣餒 ，只要 堅(jiān)持總會(huì)獲得回報(bào)。張老師還不厭其煩，指出我設(shè)計(jì)中的問(wèn)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(jì)方案。此外我還要感謝我未來(lái)的研究生導(dǎo)師 — 天津大學(xué)的王攀峰老師。 在我迷茫時(shí)，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(shí)光，我感覺(jué)很快樂(lè)、很充實(shí)。工 大嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男ｏL(fēng)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(lái)的人生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。