自动寻迹搬运机器人设计.docx
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自动寻迹搬运机器人设计.docx
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自动寻迹搬运机器人设计
摘要
从第一台机器人诞生至今,机器人的制造和发展已走过了半个多世纪的历程,全球工业机器人的装机量已超过百万台,形成了一个巨大的机器人产业。
同时,非制造业用机器人近几年也发展迅速,并逐步向实用化发展。
机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高,而机器人的制造成本和价格却不断下降。
机器人产业的潜力非常巨大,值得强调的是,“机器人产业”应该是“机器人技术”产业,或者叫机器人产业。
正如IT产业不仅限于PC一样,机器人产业也包括所有与机器人技术相关的产业,在产业化大背景的驱动下,不久以后,未来机器人的发展水平将会得到飞跃性的提升。
机器人工程技术与人性化技术的共同发展,使得更多的机器人“德才兼备”,它们将会像人们想象中的机器人那样更接近于人类。
目前已经比较成熟的机器人研究领域,使得科学家的研究方向不再像90年代初期那样随波逐流,更多创意化的设计理念被融入到了机器人的研究和制造中。
在未来高精度的产业机器人,高感知能力的家用机器人,以及虚拟仿真技术的研究型机器人将会逐步融入到人类社会的方方面面。
也许在未来的某一天,在大街上密布的机器人大军将不再是科幻作品中的镜头。
究竟机器人能有怎样的发展呢,下面就和大家一起来展望机器人技术的未来。
在当今社会中,机器人已被广泛的运用到每一个领域,如建筑、医疗、采矿、核能、农牧渔业、航空航天、水下作业、救火、环境卫生、教育、娱乐、办公、家用等方面,有时它在极其恶劣的条件下工作,做某些单调、频繁和重复的长时间作业,它不仅给人们留下了良好的工作条件,而且给社会带来了巨大的财富。
关键词:
机器人机构制动装置
Abstract
Birthdatefromthefirstrobot,robotmanufacturinganddevelopmenthasgonethroughthecourseofhalfacentury,theglobalinstalledbaseofindustrialrobotshavebeenmorethanamillionunitstoformagiantrobotindustry.Meanwhile,thenon-manufacturingindustryhasdevelopedrapidlyinrecentyears,robots,andgraduallytopracticaldevelopment.Robotmanufacturinglevel,controlthespeedandcontrolaccuracy,reliabilitycontinuetoimprovetherobot'smanufacturingcostsandpriceshavebeendeclining.Hugepotentialintheroboticsindustry,isworthemphasizingthat,"theroboticsindustry"shouldbe"robottechnology"industries,orcalltheroboticsindustry.AstheITindustryisnotonlylimitedtothePClikerobotsandrobotindustryalsoincludesalltechnology-relatedindustriesintheindustry,drivenbythebackgroundofthenearfuture,thefuturelevelofdevelopmentoftherobotwillbealeapofimprovement.
RobotEngineeringTechnologyandthecommondevelopmentofhumantechnology,makingmorerobots"abilityandpoliticalintegrity,"theywouldbelikepeoplethinkofrobotsasclosertohumanbeings.Isnowrelativelymaturefieldofrobotics,makingtheresearchofscientistsnolongertheearly90sasdrift,morecreativedesignconceptsareintegratedintotheresearchandmanufactureofrobots.
High-precisionindustrialrobotsinthefuture,highperceptionofdomesticrobots,andvirtualsimulationtechnologyforrobotswillbegraduallyintegratedintoallaspectsofhumansociety.Perhapssomedayinthefuture,inthestreetwillnolongercloudstherobotarmyofthelensofsciencefictionworks.Whatkindofdevelopmentoftherobotcanhaveit,andeveryonewillworktogetherfollowingoutlookforrobottechnologyinthefuture.
Intoday'ssociety,robotshavebeenwidelyappliedtoeveryarea,suchasconstruction,medical,mining,nuclearenergy,agricultureandanimalhusbandryfishery,aerospace,underwateroperations,fire,sanitation,education,entertainment,office,home,etc.side,sometimesitisworkingunderextremelyharshconditions,docertainmonotony,frequentandrepetitiveforalongtimejob,whichnotonlyleftpeoplewithgoodworkingconditions,andhasbroughtgreatwealth.
Keywords:
robotmechanismBrake
第1章绪论……………………………………………………………………1
1.1自动寻迹搬运机器人机器人概述……………………………………3
1.2自动寻迹搬运机器人机器人的历史、现状…………………………4
1.3自动寻迹搬运机器人机器人的发展趋势……………………………5
第2章自动寻迹搬运机器人机器人机械手的设计……………………………5
2.1自由度及关节……………………………………………………………6
2.2基座及连杆……………………………………………………………7
2.2.1基座………………………………………………………………8
2.2.2大臂………………………………………………………………9
2.2.3小臂………………………………………………………………10
2.3机械手的设计……………………………………………………………12
2.4驱动方式…………………………………………………………………13
2.5传动方式…………………………………………………………………14
2.6制动器……………………………………………………………………15
第3章控制系统硬件……………………………………………………………16
3.1控制系统模式的选择……………………………………………………17
3.2控制系统的搭建………………………………………………………18
3.2.1工控机……………………………………………………………19
3.2.2数据采集卡………………………………………………………20
3.2.3伺服放大器……………………………………………………21
3.2.4端子板……………………………………………………………22
3.2.5电位器及其标定…………………………………………………22
3.2.6电源………………………………………………………………23
第4章控制系统软件…………………………………………………………24
4.1预期的功能……………………………………………………………25
4.2实现方法……………………………………………………………26
4.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制……………………26
4.2.2直流电机的伺服控制……………………………………………27
4.2.3电机的自锁………………………………………………………28
4.2.4示教编程及在线修改程序………………………………………29
4.2.5设置参考点及回参考点…………………………………………30
第5章总结………………………………………………………………………32
5.1所完成的工作…………………………………………………………33
5.2设计经验………………………………………………………………35
5.3误差分析………………………………………………………………36
5.4可以继续探索的方向…………………………………………………40
致谢………………………………………………………………………………41
参考文献………………………………………………………………………42
第1章绪论
1.1自动寻迹搬运机器人机器人概述
搬运机器人不但能够代替人的某些功能,有时还能超过人的体力能力.可以24小时甚至更长时间连续重复运转;还可以承受各种恶劣环境.因此,搬运机器人是人体局部功能的延长和发展.21世纪是敏捷制造的时代,搬运机器人在敏捷制造系统中应用广泛.这种机器入作为柔性制造单元中最重要的柔性工具之一,它可以安装在中央刀库中.实现刀具交换;也可以安装在夹具站,实现夹具的交插或移动机床主轴箱体.虽然使用搬运机器人可以减少随行工作台和托盘的动作,使得制造业自动化系统中的物料,运储子系统更加灵活,但是一般工业搬运机器人只是固定在基座上的操作臂,只能在特定的工作空间内执行操作任务,这明显是对柔性制造单元柔性产生的限制.分析制造业自动化系统的物料,运储子系统的构成可知,这一子系统一般由毛坯与刀具准备工作站,传送带,有轨小车,自动导向小车,自动化仓库,搬运机器人,托盘站等组成.传输带主要是从传统的机械式自动线发展而来的,现在应用仍较普遍,可靠性,高制造成本低是其主要优点.运输小车的结构变化发展很快,形式也多式多样.大体上可以分为无轨和有轨两大类.有轨小车有的采用地轨,像火车的轨道一样.也有的采用无轨,或称高架轨道,即是把运输小车吊在两条高架轨道上移动.无轨小车,又因为它的导向方法的不同
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