物料搬運機器人設計-閱讀頁
2025-06-26 22:57本頁面
【正文】 手指朝下的水平導槽內(nèi)運動，這就實現(xiàn)了兩個手指之間張角的變化 。 右部手指 右手指詳圖 該構件主要是連接機械手手指與機械手電機上的圓盤，起支座作用。下部安放手部的電動機，中間通過 螺絲連接。 如上圖所示，該機構的尺寸是很重要的，其中水平導槽的長度為40mm,這個尺寸更好能夠滿足手指的張開與閉合。同時手支座的厚度以及每個孔之間的距離都是經(jīng)過嚴格控制的，他與所夾手支座軸測圖 手支座俯視圖 取得物品大小重量都是相關的。 如圖，盤的直徑是根據(jù)手指連接件的長短，以及手指在連接件的作用下擺動的幅度大小而確定的，盤內(nèi)的四個小孔的直徑也是根據(jù)連接軸的抗剪強度而確定的。 小臂處的電機主要是提供小臂相對于大臂轉動的動力，從而使小臂在垂直于大臂軸線的平面內(nèi)轉動。 驅動方式 該機器人一共具有四個獨立的轉動關節(jié)，連同末端機械手的運動，一共需要五個動力源 。這樣就實現(xiàn)了物料搬運機器人的手部能夠在空間內(nèi)所能夠到的任意坐標停留。 傳動方式 ： 由于一般的電機驅動系統(tǒng)輸出的力矩較小，需要通過傳動機構來增加力矩，提高帶負載能力。 本文所選用的電機都采用了電機和齒輪輪系一體化的設計，結構緊湊，具有很強的帶負載能力，但是不能通過電機直接驅動各個連桿的運動。 齒形帶傳動 是同步帶的一種，用來傳遞平行軸間的運動或將回轉運動轉換成直線運動，在本文中腰關節(jié) 處的胯部電機 和 肘關節(jié)處的小臂電機都是采用齒輪傳動 。他們之間滿足如上所示的關系。 在機器人機構中，學要使用制動器的情況如下： 齒輪原理圖 ① 特殊情況下的瞬間停止和需要采取安全措施 ② 停電時，防止運動部分下滑而破壞其他裝置。其中最典型的是電磁制動器。從原理上講，這種制動器就是用 彈簧力制動的盤式制動器，只有勵磁電流通過線圈時制動器打開，這時制動器不起制動作用，而當電源斷開線圈中無勵磁電流時，在彈簧力的作用下處于制動狀態(tài)的常閉方式。又因為這種制動器常用于安全制動場合，所以也稱為安全制動器。換言之，伺服電機是一種能量轉換裝置，可將電能轉換為機械能，同時也能通過其反過程來達到制動的目的。 該機器人實驗平臺未安裝機械制動器，因此機器人的肩關節(jié)和軸關節(jié)在停止轉動的時候，會因為重力因素而下落。 采用電氣制動器，其優(yōu)點在于：在不增加驅動系統(tǒng)質(zhì)量的同時又具有制動功能，這是非常理想的情況，而在機器人上安裝機械制動器會使質(zhì)量有所增加，故應盡量避免。另一方面，目前處于概念形成階段，在運作的過程中，可能還存在問題，如大臂的機構是否為最佳結構，它的形狀可能還存在更簡潔，更有效的結構，還有對于胯部，小臂處傳動機構可能也存在更加有限的傳動方式，比如合理運用曲柄連桿機構或許能有意想不到的結果，對于手指地方的夾取可能也存在更簡單的機構，或者改進之后可以使手指的夾取效率與精度都能夠大大提高，等等。 前期我們在準備過程中，首先對機器人的功能進行了長達半個月的思考，其中對于目前已經(jīng)存在的，或者正在被一些發(fā)達國家用在工業(yè)實踐中的機器人都具有較高的復雜性，并且作為非機械專業(yè)的學生，對于這種設計有較高的難度。終于在這段時間之后，我們決定設計一種搬運物料的機器人 之后真正設計的過程中，對于專業(yè)軟件的不熟悉，導致了我們 在畫零件圖和裝配圖的過程中，屢屢受挫，只能夠從網(wǎng)上尋找解決問題的方法，或者從圖書館借閱了大量的相關書籍查閱參考，但是結果也不都進入人意。不管怎樣，最后我們還是完成了所有零件的制作，并成功完成了裝配。另外，對于電路設備，我們也沒有研究，好多地方也都存在不盡如人意的地方，后期如果有機會，我們會繼續(xù)把這個課題進行到底。例如我們從一窮二白的境地在僅僅幾個月的時間里就對機械制圖及其原理有了很大的了解，同時在這么短的時間里我們自學建模軟件，并且有很好的成效，這對于我們的自學能力有了很大的提高，另外每次抽空學習的過程中，總 需要兼顧其他的課程，這也需要我們不斷地適應能力。不管作品本身的好壞，這次嘗試對以后的工作學習都會有很大的啟發(fā)意義 這次設計過程共花費了兩個月左右的時間，其中每次的學習都是抽空完成的，每次有新思路，或者對現(xiàn)有的機構有改進的時候都會選擇某個整塊的時間，一起討論，然后改進。不過由于時間的原因，對于機器人的電路設 計和程序設計現(xiàn)在還沒有很好的解決。
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