【正文】 運動是用一個回轉(zhuǎn)運動及兩個直線運動來實現(xiàn)的。其工作空間是一個圓柱狀的空間。這種機器人結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，但精度不很高。其工作空間是一個類球形的空間。關(guān)節(jié)型機器人動作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。此種機器人在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，如焊接、噴漆、搬運、裝配等作業(yè)，都廣泛采用這種類型的機器人。圖11 四種機器人坐標形式 機械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了機械手的總體設(shè)計后，就要針對機械手的腰部、手臂、手腕、末端執(zhí)行器等各個部分進行詳細設(shè)計。它是機器人的第一個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，機器人的運動部分全部安裝在腰座上，它承受了機器人的全部重量。，因此，機器人的基座和腰部軸及軸承的結(jié)構(gòu)要有足夠大的強度和剛度，以保證其承載能力。，它包括驅(qū)動器（電動、液壓及氣動）及減速器。、調(diào)整。要設(shè)有調(diào)整機構(gòu)，用來調(diào)整腰部軸承間隙及減速器的傳動間隙。 設(shè)計具體采用方案腰座回轉(zhuǎn)的驅(qū)動形式要么是電機通過減速機構(gòu)來實現(xiàn)，要么是通過擺動液壓缸或液壓馬達來實現(xiàn)，目前的趨勢是用前者。考慮到腰座是機器人的第一個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，對機械手的最終精度影響大，故采用電機驅(qū)動來實現(xiàn)腰部的回轉(zhuǎn)運動。因為齒輪傳動存在著齒側(cè)間隙，影響傳動精度，故采用一級齒輪傳動，采用大的傳動比（大于100），同時為了減小機械手的整體結(jié)構(gòu)，齒輪采用高強度、高硬度的材料，高精度加工制造，盡量減小因齒輪傳動造成的誤差。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。機器人手腕是機器人操作機的最末端，它與機器人手臂配合運動，實現(xiàn)安裝在手腕上的末端執(zhí)行器的空間運動軌跡與運動姿態(tài)，完成所需要的作業(yè)動作。機器人手腕自由度數(shù)目愈多，各關(guān)節(jié)的運動角度愈大，則機器人腕部的靈活性愈高，機器人對對作業(yè)的適應(yīng)能力也愈強。因此，手腕的自由度數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際作業(yè)要求來確定。一般的機器人手腕的自由度數(shù)為2至3個，有的需要更多的自由度，而有的機器人手腕不需要自由度，僅憑受臂和腰部的運動就能實現(xiàn)作業(yè)要求的任務(wù)。，在設(shè)計機器人手腕時，應(yīng)力求減少其重量和體積，結(jié)構(gòu)力求緊湊。腕部驅(qū)動器一般安裝在手臂上，而不采用直接驅(qū)動，并選用高強度的鋁合金制造。，以保證力與運動的傳遞。，并設(shè)置硬限位，以防止超限造成機械損壞。具體的手腕（手臂手爪聯(lián)結(jié)梁）結(jié)構(gòu)見圖13。 ，按下起動按鈕，系統(tǒng)起動，傳送帶A運轉(zhuǎn)。 3．傳輸帶A停止后，機械手進行一次循環(huán)動作，把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續(xù)運轉(zhuǎn)）上。 5．按下停止按鈕后，應(yīng)等到整個循環(huán)完成后，才能使機械手返回原位，停止工作。 ／放松由單線圈二位電磁閥驅(qū)動液壓裝置完成，線圈通電時執(zhí)行抓緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。 ，當抓緊時，壓力繼電器動合觸點閉合。第二章 系統(tǒng)工作工程 系統(tǒng)的介紹本系統(tǒng)的機械手部分由底盤、立桿、手臂、手組成，其中底盤由一個步進電機驅(qū)動，可順逆時針旋轉(zhuǎn)。手臂由一個步進電機驅(qū)動，可前后伸縮。在相應(yīng)位置都有位置檢測信號用于定位。 進貨過程從復(fù)位位置啟動,根據(jù)要求到相應(yīng)出貨臺(左，或右出貨臺),此時底盤轉(zhuǎn)動到要求位置，立柱下降,手臂伸出,定位后手抓貨物,立柱上升,同時手臂回收(以免運行中與其它設(shè)備相撞),然后到相應(yīng)出貨臺(1，2，3號貨臺),立柱下降,手臂伸出,手打開,把貨物放在相應(yīng)出貨臺上。圖14程序流程圖在整個機械手運行控制過程中，采用限位開關(guān)以及面板操作開關(guān)以及系統(tǒng)邏輯開關(guān)作為輸入點，整個系統(tǒng)中底盤有5個限位開關(guān)，分別作為5個位置的定位輸入點，立柱有4個限位開關(guān)，分別為1個復(fù)位開關(guān)、一號位限位輸入量、上限位、下限位。抓手限位開關(guān)，為抓手復(fù)位輸入點。各限位開關(guān)分布情況見圖1，由于在整個控制過程中全部是通過控制步進電機驅(qū)動模塊再驅(qū)動步進電機執(zhí)行。S7200 PLC(CPU 226)、前/后步進電機發(fā)送脈沖。而步進電機的正/反轉(zhuǎn)則分別是CPU 、前/后步進電機實行控制。機械手PLC程序的設(shè)計編寫采用了STEP 7Micro/WIN32軟件的數(shù)據(jù)表(STL)的形式。上位機監(jiān)控軟件采用北京亞控的組態(tài)王軟件，通過變量映射實現(xiàn)組態(tài)軟件的變量與PLC的寄存器的動態(tài)連接，從而實現(xiàn)了上位機對PLC的監(jiān)控。(2)傳送系統(tǒng)包括8個傳送帶和1個輸送機，除輸送機由無出桿氣缸制成外，傳送帶均由步進電機驅(qū)動，共使用了8臺步進電機。(4)控制系統(tǒng)該系統(tǒng)的全部控制功能由一臺松下電工FP3型可編程控制器實現(xiàn)，用于控制步進電機的的脈沖單元8個，控制系統(tǒng)原理框圖如圖15所示。編寫 PLC 程序和編寫其他計算機程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過程。這樣就把一個復(fù)雜的大問題化為多個簡單的小問題。2)編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又英國導(dǎo)出哪些動作。邏輯關(guān)系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。這是很關(guān)鍵的一步。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到 PLC 的輸入端，把高壓引入 PLC 輸入端，會對 PLC 造成比較大的傷害。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。雖然用 PLC 進行控制方便、靈活。因此，在繪制電路圖時要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開關(guān)，都要一絲不茍。的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手； 圖16機械手臂和手爪 兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手機械手是一種能模擬人的手臂的部分動作，按預(yù)定的程序、軌跡及其它要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操縱工具的自動化裝置；而可編程控制器（ＰＬＣ）由于其具有的高可靠性、編程方便、易于使用和修改，易于擴展和維護，環(huán)境要求低、體積小巧，安裝調(diào)試方便，在工業(yè)控制中有著廣泛的應(yīng)用。１　總體功能簡介１．１　　機械手的結(jié)構(gòu)及運動機械手的結(jié)構(gòu)主要由柱身、繞著柱身作３６０176。圖中從第0行到第27行為回原位狀態(tài)程序。從第67行到第129行為自動操作程序?；卦怀绦蚝妥詣硬僮鞒绦?。在各步進順控末行，都以RET結(jié)束本步進順控程序塊?；卦怀绦虿荒茏詣臃祷爻跏紤B(tài)S1。圖18傳送梯形圖 指令語句表 （手爪）的結(jié)構(gòu)設(shè)計機器人末端執(zhí)行器是安裝在機器人手腕上用來進行某種操作或作業(yè)的附加裝置。末端執(zhí)行器可分為搬運用、加工用和測量用等。測量用末端執(zhí)行器是裝有測量頭或傳感器的附加裝置，用來進行測量及檢驗作業(yè)。一個新的末端執(zhí)行器的出現(xiàn)，就可以增加一種機器人新的應(yīng)用場所。、被抓取物體的重量及操作力的總和機器人容許的負荷力。目前，能用于生產(chǎn)的還是那些結(jié)構(gòu)簡單、萬能性不強的機器人末端執(zhí)行器。因為這種萬能的執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且造價昂貴。，易于實現(xiàn)計算機控制。因此，工業(yè)機器人執(zhí)行機構(gòu)的主流是電氣式，其次是液壓式和氣壓式（在驅(qū)動接口中需要增加電液或電氣變換環(huán)節(jié)）。驅(qū)動活塞往復(fù)移動，通過活塞桿端部齒條，中間齒條及扇形齒條使手指張開或閉合。本設(shè)計按照工件的直徑為50mm來設(shè)計。除直接驅(qū)動型機器人以外，機器人各聯(lián)桿及各關(guān)節(jié)的運動都是由驅(qū)動器經(jīng)過各種機械傳動機構(gòu)進行驅(qū)動的。常用的機械傳動機構(gòu)主要有螺旋傳動、齒輪傳動、同步帶傳動、高速帶傳動等。第五章 液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計 液壓執(zhí)行元件大體分為液壓缸和液壓馬達，前者實現(xiàn)直線運動，后者實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。同時考慮機械手的工作載荷和工作現(xiàn)場環(huán)境對機械手布局以及定位精度的具體要求以及計算機的控制的因素，腰部的回轉(zhuǎn)用電機驅(qū)動實現(xiàn)，剩下的兩個運動均為直線運動。液壓執(zhí)行元件確定后，其運動方向和運動速度的控制是液壓回路的核心問題。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，通過換向閥的有機組合來實現(xiàn)所要求的動作。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。本設(shè)計的方向控制采用電磁換向閥來實現(xiàn)，而速度的控制主要采用節(jié)流調(diào)速，主要方式是采用比較簡單的節(jié)流閥來實現(xiàn)。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺的元件。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油