【正文】
1959年美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人,機(jī)器人的歷史才真正開始。每個運(yùn)動關(guān)節(jié)所形成的變化量,如直線移動的距離、回轉(zhuǎn)角度的大小,都將影響工作空間的大小。手的工作空間與坐標(biāo)所謂工作空間,是指機(jī)械手正常運(yùn)作時,手腕參考點(diǎn)或者機(jī)械接口坐標(biāo)系原點(diǎn)能在空間活動的最大范圍,是機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)之一。機(jī)械手的自由度越多,其動作的靈活性和通用性就越好,但是其結(jié)構(gòu)和控制就越復(fù)雜。機(jī)械手的運(yùn)動自由度所謂機(jī)械手的運(yùn)動自由度是指確定一個機(jī)械手的執(zhí)行系統(tǒng)需要的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目,它表示機(jī)械手動作靈活程度的參數(shù)。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)(運(yùn)動)本體是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分,各運(yùn)動部件的結(jié)構(gòu)形式取決于它的使用場合和各種不同的作業(yè)要求。定位精度的高低取決于位置控制方式以及機(jī)械手運(yùn)動部件本身的精度和剛度,并和抓取重量、運(yùn)動速度等因素也有密切關(guān)系。一般來說,通用機(jī)械手的手臂回轉(zhuǎn)應(yīng)盡量可能大些,回轉(zhuǎn)行程范圍應(yīng)大于180,使機(jī)械手具有一定的通用性;手臂伸縮行程及工作半徑要適宜,太大會增加手臂伸縮量,相應(yīng)的偏重力矩和轉(zhuǎn)動慣量也增加,且剛性降低,對于定位精度也難以保證。速度大小與機(jī)械手的驅(qū)動方式、定位方式、抓取重量和行程距離有關(guān)系。運(yùn)動速度運(yùn)動速度反應(yīng)了機(jī)械手的生產(chǎn)水平,影響機(jī)械手的運(yùn)動周期和工作效率,很多機(jī)械手由于速度低而限制了它的使用范圍。此設(shè)計選用的是圓柱坐標(biāo)。機(jī)械手的分類機(jī)械手按不同的標(biāo)準(zhǔn)可有不同的分類方法,如按用途可分為用機(jī)械手和專用機(jī)械手;按驅(qū)動方式可分為液壓驅(qū)動機(jī)械手、氣動驅(qū)動機(jī)械手、電力驅(qū)動機(jī)械手和機(jī)械驅(qū)動機(jī)械手;按控制方式可分為點(diǎn)位控制機(jī)械手和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手兩種。 機(jī)械手的運(yùn)動與分類機(jī)械手的運(yùn)動機(jī)械手以及及其手部所夾持的工件(或工具)在空間的位置,有臂部、腕部等部件以及整機(jī)的各自獨(dú)立運(yùn)動的合成來確定??刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)是機(jī)械手動作的指揮系統(tǒng),用來控制動作的順序(程序)、位置和時間、速度和加速度等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各個部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上,起支承和連接的作用。手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動和升降(或俯仰)運(yùn)動均與立柱有密切的聯(lián)系。(3) 手臂 是支承手腕和手部的部件,用以改變工件的空間位置。(1) 手部(或稱抓取機(jī)構(gòu))是與物體接觸的部件,主要是抓取和放置物件的作用。 機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成,各部分之間的相互關(guān)系如11所示。 機(jī)械手的組成工業(yè)機(jī)械手是一種模仿人手動作,并按設(shè)定的程序、軌跡、和要求代替人手抓取、搬運(yùn)工件或操持工具或進(jìn)行操作的自動化裝置。同時,也是檢驗(yàn)我們掌握所學(xué)知識的深度和力度 第1章 概述 工業(yè)機(jī)械手的概述工業(yè)機(jī)器手的用途十分廣泛,它對于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化,提高勞動效率,減輕工人的勞動強(qiáng)度,保證工人的安全都具有重要的意義,尤其對于那些有毒、高危、多粉塵、油漆、深水作業(yè)的工作環(huán)境和有放射等惡劣環(huán)境條件下的作業(yè),使用工業(yè)機(jī)械手和機(jī)器人更具有顯著的優(yōu)越性,在FMS中要實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的正常運(yùn)用,以實(shí)現(xiàn)坯料進(jìn)入車間到加工成成品零件的全過程,使各個環(huán)節(jié)都能進(jìn)行自動連接 ,以及機(jī)床刀具的自動調(diào)換,機(jī)械手都將起的重要的作用。它是基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的統(tǒng)一,是理論和實(shí)踐相結(jié)合,這加深了我們對所學(xué)知識的理解和靈活運(yùn)用。另一方面,人們有各種各樣的好的想法,它也歸功于電子技術(shù),計算機(jī)技術(shù)以及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果,也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果,人類的發(fā)展隨著人們逐漸的這種社會發(fā)展的情況,人們越來越不斷探討自然過程中,在改造自然過程中,認(rèn)識自然過程中,需求能夠解放人的一種工具。本設(shè)計的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動采用擺動液壓馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)液壓缸)驅(qū)動,水平伸縮運(yùn)動采用液壓缸驅(qū)動,垂直升降運(yùn)動仍采用液壓缸驅(qū)動。 本設(shè)計設(shè)計的是一種圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手,該裝置具有三個獨(dú)立運(yùn)動(兩個直線運(yùn)動、一個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動),也就是所說的三個自由度。圓柱坐標(biāo)式三自由度機(jī)械手摘 要機(jī)器人不僅是一種自動化的機(jī)器。機(jī)器人是一種可重新編程的、多功能的、機(jī)械手,為實(shí)現(xiàn)各種任務(wù)設(shè)計成通過可改變的程序動作來移動材料、零部件、工具或是其他專用裝置。該機(jī)構(gòu)中立柱可相對于機(jī)座旋轉(zhuǎn)180度,回轉(zhuǎn)速度15r/min,可水平伸縮距離400,機(jī)械手可上下垂直運(yùn)動,其垂直升降量1000,機(jī)械手最大夾持重量10,所夾持工件為圓柱形,直徑范圍:Ф30—Ф120。關(guān)鍵詞:三自由度,圓柱坐標(biāo)式,工業(yè)機(jī)器人,機(jī)械手CYLINDRICAL COORDINATE ROBOT OF THREE DEGREES OF FREEDOMABSTRACTA robot is not simply another automated machine. A robot is a reprogrammable multifunctional manipulator designed to move material, parts, tool, or specialized devices through variable programmed motions for the performance of a variety of task.This design is a cylindrical coordinate manipulator, the device has three separate campaigns (two straightline movement, a rotating Movement), that is to say that the device has three degrees of freedom. The bodies of the column can be pared to frame 180degree rotation, with the rotation speed 15 r / min. The manipulator may be stretching from the level of 400mm, with the moving speed about m/ s. From the top to the bottom, the manipulator can do vertical movement and its vertical takeoff and landing is 1000mm, with the moving speed about m/ s. The largest weight that the device grip can lead to workpiece with the diameter from 30mm to 120mm that the device can grip is cylindrical.According to the issue demands ,besides, careful thinking and ask the teacher, the rotating movements of the desig