GPS现代化及其影响.pdf

浴室墙壁地板除水器的设计
目录
1 引言 1
机械手的分类 2
机械手的应用 3
机械手的未来 3
2 课题背景及要求 4
课题背景 4
浴室墙壁地板除水器机械手课题的设计任务 6
浴室墙壁地板除水器机械手课题的设计思路 6
3 机械手总体方案设计 7
机械手的组成 7
机械手末端执行器轨迹的规划 9
机械手手腕回转中心 10
4 机械手的运动及自由度 12
浴室墙壁浴室墙壁地板除水器机械手的类型 12
铰链四杆机构的选取 14
机械手自由度的校核 19
5 其它部件的设计与选型 20
电机的应用选择 20
吸尘器的设计 25
手臂伸缩长度设计 26
结束语 28
致谢 29
参考文献 30
1 引言
很早以来,人类就幻想有一种拟人的机械,能实现如人的手、脚一样灵活自由的运动,能代替人从事各种复杂的劳动。随着人类认识的不断深入和科学技术的进步,这种梦想正逐步变成现实。
在我国,习惯于把工业机器人称为机械手或操作臂。操作一般是由一系列连杆由旋转关节或移动关节相连接的开式运动链,一端装在固定的支座上,另一端自由安装手爪、工具等,实现各种操作。关节的作用是使它连接的两连杆产生相对运动。
操作臂式多环节开环机械装置:它有完成旋转和往复运动的关节,其自由度数目是2~10个。这个机械装置的最后一个环节(即工作机构)是手爪,或其它任何专门的生产器械,如真空吸附盘、喷雾器、自动搬手等。为了能够在各环节位移最小的情况下保持执行机构有平滑的移动轨迹,必须正确的分配操作臂传动链的运动自由度。为此,操作臂必须满足如下基本要求:
(1)可随意改变手爪位置和方向;
(2)在保持手爪位置和方向的条件下,可随意改变操作臂运动链在空间的形状;
(3)用于改变手爪方向的运动自由度不能对手爪终端位置有明显的影响。
要按照操作臂在工作范围内的工作要求,即服务质量,来选择各环节的有效长度,工作系数可作为一个工作标准。根据所要求的工作系数的大小确定各环节的工作长度和确定各环节的操作臂传动链中的位置。在确定手爪的结构时,通常要考虑某些定型工序。有的手爪做成勺罐形,有的有两个或三个手指等等。工作机构可同时带有信息传感器。这种信息传感器能确定出操作对象的各种、参数,并能发出故障警报等。
传动装置主要有三类:电动、液压和气动的传动。由于空气压缩性大和制造良好的气动系统相当复杂,所以气动传动的灵敏性很差。液压传动除专门的维护外,还由于漏油会引起环境污染。电传动可以采用各种伺服电机和离合器。传动装置可直接安装在固定机械手的基座上。分散装配传动系统的优点是:由电动机到关节之间力的传递简单,因而机械手的机构紧凑。集中配置传动装置可以简化机械手的结构,并且可以比较自由地选择传动的形式和结构,但是有传动装置向关节传递力需要齿轮、链条等等[1~3]。
电动机械手的主要特点是机械手的每个活动度都相应的配有一台电动机以及有关变速传动结构。与液压或气动机械手相比,驱动源和系统较简单,电动机又是配通用产品规格齐全,容易得到,不需要另行设计制造。在位置精度要求不高的情况下,控制也较方便。但普通电动机均为回转运动,且转速较高,一般都配有变回转