崔志明物料机械手设计说明书.doc

北京化工大学课程设计(说明书)中文题目机械手外文题目’教学院成人教育学院专业班级吉电专学生姓名崔志明学生学号指导教师刘兴德2014年月日摘要在国家标准中,工业机器人被定义为:“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。它能搬运材料、零件或操持工具,用以完成各种作业。”机器人赖以完成各种作业的机械实体(称作操作机或操作器或机械手)被定义为:“具有和人手臂相似的动作功能,可以在空间抓放物体或者进行其他操作的机械装置。”可见,工业机器人是一个机电系统,机械手是它的执行机构。介绍了机械手的工作原理,结构设计过程,以及机械手在国内的发展状况和趋势。重点阐述了机械手的微机自动控制系统。关键词:机器人;控制系统;手指,:“,,,.,,.”(''):“,.”,,.’,,,’.:;;摘要第章绪论 引言 国内外发展与现状 第章机械手总体机构的设计 总体设计概况和思路: .总体结构设计 、机械结构设计 机械手的设计 夹紧与推进气缸连接板 机器人总体模型的建立 第章部件的选择与计算 驱动方式的选择: 手指夹紧驱动气缸的选择与计算: 手指夹紧驱动气缸的选择: 夹紧汽缸规格的选择: 推进气缸的选择: 机械手驱动气缸的选择: 机械手推进驱动气缸规格的选择: 旋转气缸的选择: 丝杠选择: 丝杠形式的选择 滚珠丝杠副的确认 光杠的选择与固定 电机选择: 联轴器的选择: 第章控制部分 控制步进电机: 控制总体结构: 行程控制 进给速度控制 进给方向控制 的软件控制逻辑 步进电机控制系统的组成 可编程控制器的接口 控制气动机械手: 功能设计: 动作流程设计: 电器元件的选择: 结论 参考文献: 致谢 第一章绪论引言机器人技术作为世纪人类最伟大的发明之一,年,美国人(.)提出了一个关于工业机器人的技术方案,随后注册成为专利。年推出了工业机器人的实验样机。年推出了定名为“”的第一台工业机器人,用于模铸生产。自年代初问世以来,经历多年的发展已取得长足的进步。手是人脑所能高度精确控制的一个器官。机器人操作手,特别是串联机器人操作手,就是对人手臂形状和功能的仿制。自上世纪年代初问世以来,机器人操作手不仅已成为制造工业中必不可少的核心装备,而且机器人操作手正以惊人的速度向航空航天、军事、服务、娱乐等人类生活的各个领域渗透。国内外发展与现状自从为了抓取放射性材料而设计制造的第一台遥控机械手的诞生至今己经五十余年,而第一台工业机器人问世也已经整整四十五年了。在机器人发展的历史上,存在着两条不同的技术路线:一条是日本和瑞典所走的“需求牵引,技术驱动”,把美国开拓的机器人,结合工业发展的需求,开发出一系列特定应用的机器人,如:弧焊、点焊、喷漆装配、刷胶、建筑等等,从而形成了庞大的机器人产业,目前全世界装机容量已达百万台,近几年来仍旧以每年的速率在增长;另一条路线是把机器人作为研究人工智能的载体,看成计算机科学的一部分。即:单纯从技术上仿人的某些功能出发,研究智能机器人。如:美国、英国的相当一部分大学和研究所所做的,由于人工智能和其他智能技术的发展远落后于人们对他的冀望,致使绝大部分研究成果始终走不出实验室。移动机器人是机器人学中的重要组成部分。早在年代,就己经开始有关于移动机器人的研究。移动机器人是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。由于对移动机器人的研究,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题,引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣,更由于它在军事侦察、扫雷排险、核、化污染等危险与恶劣坏境以及民用中的物料搬运等方面具有广阔的应用前景,使得对它的研究受到世界各国的普遍关注。国外在移动机器人方面的研究起步较早,初期的研究,主要从学术角度研究室外机器人的体系结构和信息处理,并建立实验系统进行验证。进入年代,随着技术的进步,移动机器人开始在更现实的基础上,开拓各个应用领域,向实用化进军。如由美国资助研制的“丹蒂”八足行走机器人,美国研制的火星探测机器人“索杰那”于年登上火星等。另外,国外还在高完整性机器人,遥控移动机器人,环境与移动机器人系统的集成,生态机器人学,多机器人系统等方面作了大量的研究。国内在移动机器人方面的研究起步较晚,但己经在某些方面取得了丰硕的成果。“九五”期间,由浙江大学、南京理工大学、国防科大、清华大学、北京理工大学联合研制了型陆地移动机器人,并成功完成了全部实验测试,正常行驶速度为.,同时支持临场感遥控驾驶及战场侦察等功能。清华型智能车是清华大学智能技术与系统国家重点实验室在中科院院士张拔教授主持下研制的新一代智能移动机器人,兼有面向高速公路和一般道路的功能,于年通过鉴定。车体采用道奇座厢式车改装,装备有彩色摄像机和激光测距仪组成的道路与障碍物检测系统;由差分,磁罗盘和光电码盘组成的组合定位导航系统等。两套