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正文內(nèi)容

工業(yè)機器人畢業(yè)設(shè)計-展示頁

2025-06-13 22:39本頁面
  

【正文】 裝配作業(yè)機器人、核工業(yè)機器人和在空間上作業(yè)的空間機器人來說 是特別重要的。 4 提高機器人手爪或手腕的操作能力、靈活性與快速反應(yīng)能力: 為了使機器人能像人一樣進行各種復(fù)雜作業(yè)如裝配作業(yè)、維修作業(yè)及設(shè)備操作。這一點對裝配機器人來說尤為重要。為了 提高工業(yè)機器人手臂的靈活度,主要采用具有冗雜自由度的機器人手臂和在機器人手臂機構(gòu)上采用膨脹膠關(guān)節(jié)及雙向彎曲手臂。另外,在有限空間及有障礙的復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)的機器人 。 2 誤差補償 通過實驗檢測對機器人運動誤差進行實時修正,提高機器人手的靈活度和避障能力:當(dāng)前常用機器人手的靈活度的都不夠高,即手臂末端達到某一工作點時,手臂可能采取的姿態(tài)是有限的,有時要有很大的靈活度和很強的避障能力。因此,至今工業(yè)機器人在精密裝配及其他精密作業(yè)中的應(yīng)用中仍受到了很大的限制,除了精密 作業(yè)要求高精度機器人以外,采用離線編程的工業(yè)機器人系統(tǒng)也要求該機器人要具有足夠高的定位精度和運動精度。機器人是一種多關(guān)節(jié)開鏈結(jié)構(gòu),因此機器人手臂的剛度一般都不高,另外由于構(gòu)件的尺寸誤差和傳動間隙的存在,以及機器人手臂末端誤差的放大作用,是當(dāng)前機器人的定位與運動還不能達到很高的精度。前者指的是應(yīng)用領(lǐng)域的橫向拓寬,后者是在性能及水平上的縱向提高,又使擴大機器人應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和性能水平的提高,又使擴大機器人應(yīng)用領(lǐng)域成為可能。這一趨勢在機械工業(yè)方面得到了很大的應(yīng)用,其中采用了機器人等先進的物料搬運技術(shù),促進了機械工業(yè)的技術(shù)進步和生產(chǎn)水平提高。無論是我國還是國外,物料搬運的發(fā)展都是由單一設(shè)備走向成套設(shè)備;由單機 走向系統(tǒng)。如、有原始的電控機械手,較先進的基于工控機控制的,基于PC控制的,進一步的嵌入式PC控制技術(shù),還采用PLC 可編程控制的。越來越多的搬運機器人是采用混合驅(qū) 動系統(tǒng)的,這樣能夠更好的發(fā)揮各驅(qū)動方式的優(yōu)點,避免缺點并在它的控制精度方面和搬運效率方面有了很大的提高。在針對同樣的目標(biāo)任務(wù),采取多種運動方式相結(jié)合的方式來達到預(yù)定的目的。氣動機械手大量應(yīng)用到物流搬運機器人領(lǐng)域。近年來,隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了多臺機器人通過網(wǎng)絡(luò)共享信息并在此基礎(chǔ)上進行協(xié)調(diào)控制的技術(shù)趨勢。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展, CPU 的計算能力有了很大的提高,機器人控制器的性能也有了很大提高,高性能機器人控制器甚至可以同時控制20多個 關(guān)節(jié)。 2 信息處理速度的提高 機器人的動作通常是通過機器人的各個環(huán)節(jié)的驅(qū)動電動機的運動而實現(xiàn) 的。在此過程中,諧波減速器、RV減速器等高性能減速機構(gòu)的發(fā)展也功不可沒。但與采用液壓驅(qū)動的機器人相比,采用伺服電動機驅(qū)動機器人在響應(yīng)速度、精度、靈活性等方面都有很大的提高。在工業(yè)機器人逐漸得到推廣和普及工程中,下面三個方面的技術(shù)進步起著非常重要的作用。與計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣,工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。自從 1962 年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來,機器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快,已成為柔性制造系統(tǒng) ( FMS)、自動化工廠(FA)、計算機 集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動化工具。首先,本文將設(shè)計機器人的大臂、小臂、底座和機械手的結(jié)構(gòu),然后選擇 合適的傳動方式、驅(qū)動方式 ,搭建機器人的結(jié)構(gòu)平臺:在此基礎(chǔ)上,本文將設(shè)計該機器人的控制系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集卡和伺服放大器的選擇、反饋方式和反饋元件的選擇、以及控制元件的設(shè)計,重點加強控制軟件的可靠性和機器人運行過程的安全性,最終實現(xiàn)的目標(biāo)包括:關(guān)節(jié)的伺服控制和制動問題、實時監(jiān)測機器人的各個關(guān)節(jié)的運動情況、機器人的示教編程和在線修改程序、設(shè)置參考點和回參考點。目前,工業(yè)機器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運以及堆垛等重復(fù)性并且勞動程度極大的工作,工作方式一般采取示教在線的方式。 工 業(yè) 機 器 人 摘 要 在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中,企業(yè)為提高生產(chǎn)率,保障產(chǎn)品質(zhì)量,普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度,工業(yè)機器人作為自動化生產(chǎn)線上重要的成員,逐漸被企業(yè)所認同并采用。工業(yè)機器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。 本文將設(shè)計一臺圓柱坐標(biāo)型的工業(yè)機器人,用于給沖壓設(shè)備運送物料。 目 錄 摘要 1 緒論 …………… …………………………………………………… 1 工業(yè)機器人研究的目的和意義 ………………………………… 1 工業(yè)機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 …………………… .. 工業(yè)機器人的分類 本課題研究的主要內(nèi)容 2 總體方案的確定 結(jié)構(gòu)設(shè)計概述 基本設(shè)計參數(shù) 工作空間的分析 驅(qū)動方 式 傳動方式確定 3 搬運機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計 驅(qū)動和傳動系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 手爪驅(qū)動氣缸設(shè)計計算 進給絲杠的設(shè)計計算 驅(qū)動電機的選型計算 手臂強度校核 4 搬運機器人的控制系統(tǒng) 機器人控制系統(tǒng)分類 控制系統(tǒng)方案分析 機器人的控制系統(tǒng)方案確定 PLC 及運動控制單元選型 5 結(jié)論與展望 致謝 1 緒論 工業(yè)機器人研究的目的和意義 工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。廣泛采用工業(yè)機器人、不僅提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量而且也保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。 20世紀(jì)80年代以來,工業(yè)機器人技術(shù)逐漸成熟、并很快得到推廣,目前已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。 1 驅(qū)動方式的改變 20世紀(jì)70年代后期,日本安川電動 機公司研制出了第一臺全自動的工業(yè)機器人而此前的工業(yè)機器人基本上采用液壓驅(qū)動方式。因此它逐步代替了采用液壓驅(qū)動的機器人成為工業(yè)機器人驅(qū)動方式的主流。近年來,交流伺服驅(qū)動 已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流伺服驅(qū)動方式,直線電動機等新型驅(qū)動方式在許多應(yīng)用領(lǐng)域也有了長足發(fā)展。為了是機器人完成各種復(fù)雜動作,機器人控制器需要進行大量計算并在此基礎(chǔ)上向機器人的各個環(huán)節(jié)的驅(qū)動電動機發(fā)出必要的控制指令。機器人控制性能的提高,也進一步促進了工業(yè)機器人本身性能的提高并擴大了工業(yè)機器人的應(yīng)用范圍。 工業(yè)機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 目前, 工業(yè)機器人有很大一部分應(yīng)用于制造業(yè)的物流搬運中,極大的促進物流自動化,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,搬運機器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。在手爪的機械結(jié)構(gòu)方面根據(jù)所應(yīng)用場合的不同以及對工件 夾持的特殊要求,采取了多種形式的機械結(jié)構(gòu)來完成對工件的夾緊和防止工件脫落的鎖緊措施。驅(qū)動方面 采用了一臺工業(yè)機器人多種驅(qū)動方式情況,由液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、步進電機驅(qū)動、伺服電機的驅(qū)動等等。在搬運機械手的控制方面出現(xiàn)了多種控制方式。 在物料搬運方面,近年來呈現(xiàn)出的趨勢就是系統(tǒng)化 。在制造業(yè)方面,隨著 JIT、 FMS、 CIMS 等現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展,對物料的搬運系統(tǒng)也提出了新的要求,其特點是力求減少庫存、 壓縮等待和輔助時間,使多品種、少批量的物料準(zhǔn)時到達要求的地點。 當(dāng)代工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展一方面表現(xiàn)在工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和機器人的種類 增多;另一方面表現(xiàn)在機器人
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