搬運機器人——畢業(yè)設計論文-文庫吧資料
2025-03-07 00:08本頁面
【正文】 ontrol ）：機器人受控運動方式為自一個點位目標向另一個點位目標移動，只在目標點上完成操作。主動關節(jié)的數(shù)目稱為機器人的自由度。 以移動副相連的關節(jié)稱為移動關節(jié)。 1 自由度： 工業(yè)機器人一般都為多關節(jié)的空間機構，其運動副通常 有移動副和轉動副兩種。 另外，與一般機械產(chǎn)品相比，機器人的機械設計在結構的緊湊性、 靈巧性方面有更高的要求。因此在進行機器人機械設計時特別要注意剛度和精度設計。因此，機器人是一個多輸入多輸出的、非線性、強耦合、位置時變的動力學系統(tǒng)，動力學分析十分復雜，因此，即使通過一定的簡化，也需要使用不同于一般機構分析的專門分析方法。開鏈結構使得機器人的運動分析和靜力分析復雜，兩相鄰桿件坐標系之間的位姿關系、末端執(zhí)行器的位姿與各關節(jié)變量之間的關系、末端執(zhí)行器的受力和各關節(jié)驅動力矩（或力）之間的關系等，都不是一般機構分析方法能解決得了的，需要建立一套針對空間 開鏈機構的運動學、靜力學方法。 第 2章 機器人方案的創(chuàng)成和機械結構的設計 機器人機械設計的特點 串聯(lián)機器人機械設計與一般的機械設計相比，有很多不同之處。在此基礎上，確定了搬運機械手的基本系統(tǒng)結構，對搬運機械手的運動進行了簡單的力學模型分析，完成了機械手機械方面的設計（包括傳動部分、執(zhí)行部分、驅動部分）和簡單的三維實體造型工作。 因此，設計開發(fā)這樣一種可移動式、多自由度的小型機器人是有實 際意義的?，F(xiàn)在設想，將工業(yè)機器人固定在自動引導車（ AGV）上，改變自動引導車的軌跡，就可以適應工件和工件工藝流程的變化，大大提高加工系統(tǒng)的柔性。 圖 11 工業(yè)機器人的一種典型應用 工業(yè)機器人固定在機床或加工中心旁邊，由它們完成對加工工件的 上、下料和裝夾作業(yè) ，通過輸送線運送工件，實現(xiàn)物流的運轉。 研究課題的提出 本研究課題是根據(jù)省教育廳《物流機器人操作研究與開發(fā)》課題的 需要而提出的。 就目前來看，總的來說現(xiàn)代工業(yè)機器人有以 下幾個發(fā)展趨勢： a)提高運動速度和運動精度，減少重量和占用空間，加速機器人功能部件的標準化和模塊化，將機器人的各個機械模塊、控制模塊、檢測模塊組成結構不同的機器人； b)開發(fā)各種新型結構用于不同類型的場合，如開發(fā)微動機構用以保證精度；開發(fā)多關節(jié)多自由度的手臂和手指；開發(fā)各類行走機器人，以適應不同的場合； c)研制各類傳感器及檢測元器件，如，觸覺、視覺、聽覺、味覺、和測距傳感器等，用傳感器獲得工作對象周圍的外界環(huán)境信息、位置信息、狀態(tài)信息以完成模式識別、狀態(tài)檢測。在機器人研究方面，我國與發(fā)達國家還有一定差距。主要研究成果有：哈爾濱工業(yè)大學研制的兩足步行機器人，北京自動化研究所 1993 年研制的噴涂機器人， 1995 年完成的高壓水切割機器人，國家開放實驗和研究單位沈陽自動化研究所研制的有纜深潛 300m 機器人，無纜深潛機器人，遙控移動作業(yè)機器人， 2021 年國防科技大學研制的兩足類人機器人，北京 航空航天大學研制的三指靈巧手，華理工大學研制的點焊、弧焊機器人，以及各種機器人裝配系統(tǒng)等。目前，我國從事機器人的應用開發(fā)的主要是高校和有關科研院所。1986年，我國開展了“七五”機器人攻關計劃。近十幾年來，機器人技術發(fā)展非常迅速，各種用途的機器人在各個領域廣泛獲得應用。 機器人技術綜合了機械工程、電子工程、計算機技術、自動控制及 人工智能等多種科學的最新研究成果，是機電一體化技術的典型代表，是當代科技發(fā)展最活躍的領域。 。又如，萬能自動公司制成了由 25 臺機器人組成的汽車車輪生產(chǎn)自動線。 1970 年 4 月美國在伊利斯工學院研究所召開了第一屆全國工業(yè)機器人會議。這一時期，工業(yè)機器人在美國進入應用階段，例如，美國通用汽車公司 1968 年訂購了 68 臺工業(yè)機器人； 1969 年該公司又自行研制出 SAM 新工業(yè)機器人，并用 21組成電焊小汽車車身的焊接自動線；又如，美國克萊斯勒汽車公司32 條沖壓自動線上的 448 臺沖床都用工業(yè)機器人傳遞工件； （ 3） 1970 年至今一直處于推廣應用和技術發(fā)展階段。 19631966 年，萬能自動化公司制造的工業(yè)機器人供用戶做工藝試驗。研究人員為了提高機器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機器人系統(tǒng)具有開放結構和集成各種外部傳感器的能力。制造業(yè)要求機器人系統(tǒng)具有更大的柔性和更強大的編程環(huán)境，適應不同的應用場合和多品 種、小批量的生產(chǎn)過程。 第三代機器人則能獨立地完成工作過程中的任務 ,它與電子計算機和電視設備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元 FMC(Flexible Manufacturing Cell)中的重要一環(huán)。 第二代機器人正在加緊研制，它設有微型電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。自 1969 年從美國引進兩種典型機器人后，大力從事機器人的研究。它的結構特點是機體上安裝一回轉長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構，控制系統(tǒng)是示教型的。執(zhí)行機構是機器人賴以完成工作任務的實體，通常由連桿和關節(jié)組成，由驅動－傳動系統(tǒng)提供動力，按控制系統(tǒng)的要求完成工作任務。要實現(xiàn)機器人所期望實現(xiàn)的功能，機器人的各部分之間必然還存在著相互關聯(lián)、相互影響和相互制約。目前研究主要集中在賦予機器人“眼睛”，使它能識別物體和躲避障礙物，以及機器人的觸覺裝置。這些系統(tǒng)的性能就決定了機
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