四自由度抓取平移機器人_畢業(yè)設計論文(參考版)
2024-09-01 20:40本頁面
【正文】 正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝 意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下 。在最后階段， 肖 老師耐心的幫助我檢查設計中出現(xiàn)的錯誤，以及論文在書寫的過程中應注意的一些問題，再次感謝 肖 老師的幫助。理論力學 .北京：高等教育出版社， 【 13】 成大仙主編 .機械設計手冊。 本設計還有很多不足之處，由于自身的知識儲備還很淺薄，所以在結構設計 、力的計算及系統(tǒng)分析上還有很多漏洞，這些都需要自己在以后的生活中不斷學習研究并通過實踐加以完善。文章從 抓取 機器人的實用方面入手，提出了一套總體設計方案，并根據(jù)機器人自由度的要求選取圓柱坐標系為本次設計坐標系。 本 模型 研究了國 內(nèi)外機 器人 發(fā)展的現(xiàn)狀，通過學習 機器人 的工作原理，熟悉了搬運 機器人 的運動機理。運用工業(yè)機器人可以節(jié)省時間有可以大大提高工作效率快速適應市場的需求，從而獲得更多的經(jīng)濟效益。機械手作業(yè)的準確性和環(huán)境中完成作業(yè)的 能力，在國民經(jīng)濟領域有著廣泛的發(fā)展空間。工業(yè)機械手也是工業(yè)機器人的一個重要分支。 毫米。準備把故障前平均時間，故障前平均時間是指一臺設備可靠性的一種量度。 我們應該十分注意提 高機械手的可靠性，改進結構，降低成本。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的更為廣泛。 機械 手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認識：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機具進行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。未來的工業(yè)機器人將集成更多的功能，具有感知環(huán)境變化的適應能力，智能水平大幅提高。 隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機器人的性能更完善、價格會更低，其應用將越普遍，神秘感消失。部分發(fā)達國家已制定出人工搬運的最大限度，超過限度的必須由搬運機器人來完 成。搬運機器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動。最早的搬運機器人出現(xiàn)在1960 年的美國。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(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關節(jié)。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。 技術分析 工業(yè) 搬運 機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和 控制系統(tǒng) 三個基本部分組成。有了理論和方法，規(guī)劃設 計、生產(chǎn)運行和經(jīng)濟管理等部門就能夠根據(jù)各種具體情況來解決各種具體的技術經(jīng)濟問題。一是研究共同的評價理論和方法；二是結合不同技術研究不同的評價理論和方法。技術經(jīng)濟學的研究任務是正確地認識和處理技術和經(jīng)濟之間的關系，尋找技術經(jīng)濟的客觀規(guī)律，尋找技術和經(jīng)濟之間的合理關系，包括最佳關系和協(xié)調(diào)關系。則機座的三維圖如下： 圖 38 底座立體圖 由上述可得到整個模型的三維圖如下： 17 圖 39 總裝配三維圖 則二 維 圖的裝配如下圖： 18 圖 310 總裝配二維圖 1 底座 2墊片 3M4螺栓 4固定架 5墊片 6M5螺母 7M5螺栓 8支柱 9角接觸球軸承 10M4螺釘 11套筒 12升降軸 13端蓋 14墊片 15M3螺栓 16密 封圈 17升降臺 18步進電機 19M10墊片 20M10螺母 21旋轉(zhuǎn)支柱 22角接觸球軸承 23墊片 24M8螺母 25M8螺栓 26下支板 27墊片 28M5螺栓 29上支板 30M4螺釘 31端蓋 32密封圈 33套筒 34深溝球軸承 35手臂伸長軸 36手臂 37步進電機 38M3螺栓 39墊片 40M3螺母 41固定架 42M2螺釘 43M2螺栓 44墊片 45端蓋 46密封圈 47角接觸球軸承 48M5螺栓 49墊片 50M5螺母 51螺桿軸 52螺母 53圓錐銷 54手指 55手指固定架 56手臂擋條 57M16 螺母 58墊片 59端蓋 60密封圈 61旋轉(zhuǎn)軸 62M4螺釘 模型原理簡單說明：啟動底座下的步進電機，帶動螺桿軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)使升降臺沿底座導柱做上下直線運動，從而使得整個機身實現(xiàn)升降，升到一定距離，由控制部分停止電機轉(zhuǎn)動；驅(qū)動升降臺上的電機運動，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動整個機身旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到一定角度，由控制部分控制停止該電機轉(zhuǎn)動：再驅(qū)動上支板 上的電機運動，使手臂螺桿軸轉(zhuǎn)動，使得手臂做直線運動，實現(xiàn)伸縮運動，當伸縮一定程度由控制部分控制停止電機轉(zhuǎn)動；再驅(qū)動手指上的電機運動，帶動手指螺桿軸轉(zhuǎn)動，使得說只螺母做上下直線運動，帶動手指開合抓取和放下工件。 我們采用機座式機身 ,升降臺 安裝在機座立柱的頂端 ,在 其上 只實現(xiàn) 升降 運動 ,采用導柱、導套類型的安裝，安裝的精度不需太高，再其上面安裝旋轉(zhuǎn)部分及其手臂部分，升降臺下安裝立柱，能夠承受較大的軸向力。機身既可以是固定式，也可以是行走式的，即在它的下部裝有能行走的機構，可沿地面過架 空軌道運動。 底座的設計 機身表示直接連接支承，傳動手臂和行走機構的部件，一般情況下實現(xiàn)臂部的升降，回轉(zhuǎn)或俯仰等運動的驅(qū)動裝置或傳動部件都安裝在機身上。 所 以 15 mNdFTT vq ??????? ? ) a n (*)2/10*(**25)t a n (*)2/(* 321 ???? 則選用 86BH2A80408 型步進電機滿足要求。 腰部升降部分與底座的設計 腰部升降設計 將上面整個機身部分 簡化則整個上機身及其升降臺部分的質(zhì)量估算為 m=25kg,選用直徑 d=36mm 的 梯形 螺桿 ， 螺距 p=3mm, 螺紋頭數(shù) n=2. 所 以 螺 桿 的 中 徑mmpdd ??? .螺紋升角 ? ? ?*/* 2 ?? dpna rct g ?? ，螺紋的當量摩擦角 ?)c o s/( ?? ?? fa rctgv ，其中 f 為摩擦系數(shù)取 ， ? 是螺紋牙型角取 15? ，則 螺紋升角小于當量摩擦角，該螺桿螺母機構可安全自鎖。則根據(jù)要求選擇型號為 86BH2A80408 型步進電機。 手臂旋轉(zhuǎn)部分設計 臂部回轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動力應根據(jù)啟動時產(chǎn)生的慣性力矩與回轉(zhuǎn)支撐處的摩擦力矩來計算 ，且啟動過程中不是等加速運動，故最小驅(qū)動力比理論上要大一些，即?/ ）（ 摩慣驅(qū) MMM ??
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