机械手手爪部位毕业设计说明书汇总
机械手设计说明书-毕业设计

Equation Chapter 1 Section 1(1.1)本科毕业设计说明书题目抓件液压机械手设计姓名Design of hydraulic manipulator forgrasping谢百松学号20051103006专业机械设计制造及其自动化指导教师肖新棉职称副教授中国·武汉二○○九年五月分类号密级华中农业大学本科毕业设计说明书抓件液压机械手设计Design of hydraulic manipulator for grasping学生姓名:谢百松学生学号:20051103006学生专业:机械设计制造及其自动化指导教师:肖新棉副教授华中农业大学工程技术学院二○○九年五月目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)前言 (2)1.总体方案设计 (2)2.手部设计 (3)2.1 确定手部结构 (4)2.2 手部受力分析 (4)2.3 手部夹紧力的计算 (5)2.4 手抓夹持误差分析与计算 (6)2.5 手部夹紧缸的设计计算 (6)2.5.1 夹紧缸主要尺寸的计算 (6)2.5.2 缸体结构及验算 (7)2.5.3 缸筒两端部的计算 (8)2.5.4 缸筒加工工艺要求 (10)2.5.5 活塞与活塞杆的设计计算 (10)3.臂部设计 (12)3.1 臂部设计基本要求 (12)3.2 臂部结构的确定 (12)3.3 臂部设计计算 (12)3.3.1 水平伸缩缸的设计计算 (12)3.3.2 升降缸的设计计算 (14)3.3.3 手臂回转液压缸的设计计算 (15)4.液压系统设计 (16)4.1 系统参数的计算 (16)4.1.1 确定系统工作压力 (16)4.1.2 各个液压缸流量的计算 (16)4.2设计液压系统图 (17)4.3 选择液压元件 (19)4.3.1泵和电机的选择 (19)4.3.2 选择液压控制阀和辅助元件 (19)4.4根据动作要求编制电磁铁动作顺序表 (20)5.控制系统设计 (21)5.1 确定输入、输出点数,画出接口端子分配图 (21)5.2 画出梯形图 (21)5.3 按梯形图编写指令语句 (23)6. 总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)抓件液压机械手设计摘要机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置。
五自由度机械手毕业设计

五自由度机械手毕业设计简介毕业设计项目是基于五自由度机械手的设计与调试。
机械手作为一种重要的自动化设备,被广泛应用于各种工业场景中。
本项目旨在设计和实现一个五自由度机械手,以达到特定的工作任务,并对其进行调试和性能优化。
设计目标本项目的设计目标如下:1.组装一台五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。
2.实现机械手的运动控制和精确定位,以可靠地完成给定的任务。
3.进行机械手的调试和性能优化,以提高其准确性和灵活性。
设计流程步骤一:机械手构建首先,需要根据机械手的设计要求,选择合适的机械结构和零件。
设计一个稳定的底座来支持机械手的运动。
然后,设计前臂和手臂以实现机械手的五自由度运动。
最后,设计一个手爪用于抓取目标物体。
步骤二:运动控制系统设计一个运动控制系统,用于实现机械手的精确定位和运动控制。
可以使用传感器来获取机械手当前的位置和姿态信息,并使用控制算法来计算和控制机械手的运动。
可以选择合适的传感器和控制器来实现这个功能。
步骤三:系统调试完成机械手的组装和运动控制系统的搭建之后,需要进行系统的调试和测试。
在调试过程中,可以逐步验证机械手的各个自由度的运动是否准确,并优化运动控制系统的参数以提高机械手的运动准确性和稳定性。
步骤四:任务实现完成机械手的调试之后,可以设计和实现一系列的任务来验证机械手的性能和应用能力。
可以设计一些基础任务,如抓取、放置和搬运物体等。
还可以设计更复杂的任务,如拧螺丝、组装零件等,以验证机械手在复杂环境中的运动控制和应用能力。
预期成果通过完成本毕业设计项目,预期实现以下成果:1.完整的五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。
2.可靠的运动控制系统,能够实现机械手的精确定位和运动控制。
3.调试和优化完毕的机械手,具有较高的运动准确性和稳定性。
4.完成的任务实现,验证机械手的性能和应用能力。
时间计划本项目的时间计划如下:•第一周:项目立项和需求分析•第二周:机械结构设计和零件采购•第三周:机械手组装和基本运动控制实现•第四周:运动控制系统调试和优化•第五周:任务实现和性能测试•第六周:项目总结和报告编写结论通过本毕业设计项目,将能够全面了解五自由度机械手的设计和调试过程,掌握机械手的运动控制原理和实现方法,并对机械手的性能和应用能力进行验证和提升。
机械手毕业设计说明书

目录摘要.............................................................................................. 错误!未定义书签。
第一章机械手设计任务书.......................................................... 错误!未定义书签。
1.1毕业设计目的ﻩ错误!未定义书签。
1.2本课题的内容和要求ﻩ错误!未定义书签。
第二章抓取机构设计ﻩ错误!未定义书签。
2.1手部设计计算ﻩ错误!未定义书签。
2.2腕部设计计算ﻩ错误!未定义书签。
2.3臂伸缩机构设计ﻩ错误!未定义书签。
第三章液压系统原理设计及草图ﻩ错误!未定义书签。
3.1手部抓取缸...................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2腕部摆动液压回路......................................................................... 错误!未定义书签。
3.3小臂伸缩缸液压回路ﻩ错误!未定义书签。
3.4总体系统图...................................................................................... 错误!未定义书签。
第四章机身机座的结构设计ﻩ错误!未定义书签。
4.1电机的选择 ................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2减速器的选择 .................................................................................. 错误!未定义书签。
机械手设计说明书

1 设计项目名称机械装备项目--机械手课程设计2 设计目的利用设计的机械手夹起形状为正六边体,质量为5kg工件,并运送到工作台。
设计的过程主要解决的问题如下:(1)工件的重量和外形尺寸问题:工件质量5kg,半径在90-110mm范围内。
(2)工件的外形问题:工件的横截面为正六边形,夹紧的过程要解决夹到棱边的问题。
(3)各零部件的工艺问题:零部件应有良好的工艺性,可用最简单,常见的工艺(铸,车,铣,钻等),实现零部件的加工。
(4)整体的稳定性,灵活性保证问题:各部件协调工作,保证装配体的工作稳定:如齿轮齿条配合,连杆配合等的稳定性考虑;保证机械手总体质量小,惯性小,灵活可靠。
3 设计方案说明3.1机械手工作原理图1 拆去底板装配图工作过程:液压缸产生推力,推动齿条来回移动,齿轮与齿条啮合旋转,齿轮带动四连杆转动,连杆推动夹板夹住工件。
3.2结构说明3.2.1执行机构:夹板图2 夹板1)特点夹板在竖直方向上有采用铰接,可自动调整到与工件位置相平行的状态,夹板上有滚花工艺,增大摩擦系数,保证夹起的工件不滑落。
2)尺寸根据工件的外形尺寸,确定夹板长×宽为:80×50,根据经验,采用厚度为5mm的钢板。
3.2.2传动链1、四连杆机构图4 四连杆机构1)特点四连杆机构铰链连接的部分采用滑动轴承,安装尺寸小,润滑方便,四连杆运动摩擦小;连杆机构在未到达死点的位置下工作,机构工作可靠;连杆机构可以保证使夹板平行运动,从而保证夹板与工件表面平行,夹板接触工件时受力均匀,可平稳夹住工件,增强了整体装夹的稳定性。
2)尺寸计算图5 结构简图确定L2:因为机械手要夹紧的工件的范围是90~110mm,故L2=L1=(110+19×2-40)÷2=54mm留下一定的设计余量,选L2=60mm。
确定L3:为了能够装夹不同高度的工件,同时选择L5=40mm,连杆的长度L3应满足:L3=L5+h=87.5mm,取L3=90mm。
毕业设计工业机器人机械手说明书

毕业设计工业机器人机械手及其控制系统设计Design of industrial robot manipulator and its control system系别:机械与汽车工程系专业名称:机械设计制造及其自动化学生姓名:郭仕杰学号:06101315指导教师姓名、职称:贺秋伟副教授完成日期2014 年4月 30 日吉林大学珠海学院毕业设计任务书摘要工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一,是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸多方面有着举足轻重的地位。
而机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一;是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物,并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分;是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。
本课题将设计一台四自由度的工业机器人,将会被用作自动送料装置。
主要工作部件及设计重点就是机械手。
第一,本人将设计该机器人的底座、大臂、小臂以及执行机构机械手爪的结构和模型;第二,再设计出适合于该机器人的驱动、传动方式,以期构成其的结构平台。
最后,在此基础上再将其控制系统设计出来,由下面几个步骤组成:数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计。
其中重点要加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终要实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词:工业机器人;机械手;驱动;控制AbstractIndustrial robot technology is one of the important fields in the development of new technologies in recent years, is a cross, a variety of emerging technology and mechanical technology integration with microelectronics technology as the leading into a comprehensive high and new technology. This technology has been used more and more in the fields of industry, agriculture, national defense, medical, office automation and service life. Industrial robots play a decisive role in improving the quality of products, to speed up the update products, improve production efficiency, promote manufacturing flexibility, strengthen enterprise and national competitiveness etc. The manipulator is the traditional task execution mechanism of industrial robot system, is one of the key components of the robot; is a product of modern control theory and automation of industrial production practice, and to become an important part of modern mechanical manufacturing system; it is one of the effective ways to improve the production process automation, improve working conditions, to improve the product quality and production efficiency. Especially with a radioactive pollution in high temperature, high pressure, dust, noise and occasions, more widely applied.This topic will be the design of industrial robot with a four degree of freedom, will be used for the automatic feeding device. The main working parts and design focus is manipulator. First, the base, I will design the robot big arm, small arm and gripper actuator structure and model; second, redesign drive, drive mode suitable for the robot, in order to form the structure of platform. Finally, on the basis of the designed control system, consisting of the following steps: the design of data acquisition card and servo amplifier selection, feedback system and the feedback component selection, terminal board circuit design and control software. The key to strengthen the security of operation reliability and robot control software, to achieve the ultimate goals include: Joint servo control and brake problems, real-time monitoring the movement of each joint of robot, robot teaching programming and online modify the program, set the reference point and the reference point return.Key Words:Industrial robot; Manipulator; Drive; Control目录1绪论 (1)1.1工业机器人简介 (1)1.1.1发展史 (1)1.1.2特点 (1)1.1.3构造分类 (2)1.1.4 应用 (3)1.2国内外发展状况 (4)1.2.1 国外发展 (4)1.2.2 国内发展 (5)1.3工业机器人发展趋势 (5)2 工业机器人试验平台及机械手设计 (6)2.1机械手设计 (6)2.1.1机械手简介 (6)2.1.2 机械手分类 (6)2.1.3具体结构设计 (7)2.2工业机器人基座与连杆设计 (9)2.2.1基座的设计 (9)2.2.2大臂设计 (9)2.2.3小臂设计 (10)2.3工业机器人自由度及关节的设计 (10)2.4选择合适的驱动方式 (11)2.4.1电机驱动 (11)2.4.2液压驱动 (12)2.4.3气压驱动 (12)2.4.4驱动方式的确定 (13)2.5选择合适的传动方式 (13)2.6选择合适的制动器 (14)3控制系统硬件的组成 (15)3.1选择合适的控制系统模式 (15)3.2建立合适的控制系统模型 (16)4控制系统软件的选取和设计 (19)4.1预期实现动作 (19)4.2实现手段 (19)4.2.1 各关节运动控制及监测 (19)4.2.2 直流电机伺服控制 (20)4.2.3 电机自锁 (20)4.2.4 程序的在线修改与示教控制 (22)4.2.5 参考点的设置 (22)5总结 (22)5.1设计经验 (22)5.2 误差分析 (23)5.3 总体评价 (23)致谢 (23)参考文献 (24)1绪论1.1工业机器人简介1.1.1发展史1920年由著名捷克斯洛伐克作家查培克所作剧本《罗萨姆的万能机器人》里第一次出现了“机器人”这个名词,但最初”Robot”一词是苦力的意思,指的是一台类人的且具有特殊功能的机器,为一种人造苦力。
机械手设计说明书doc

机械手设计说明书篇一:机械手设计说明书指导老师:设计合作成员:一、设计项目名称机械手臂手指机构2二、设计目的本设计拟搬运宽度尺寸90~110mm、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件,手指机构带水平转盘。
手指的动力驱动方式为液压传动。
液压传动的机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。
三、设计要求(1)机械手为专用机械手,适用于夹六菱柱形钢质工件。
(2)选取机械手的座标型式和自由度。
(3)主要设计出机械手的手部机构。
(4)液压传动系统液压缸的选用四、设计方案4.1 机械手基本形式的选择机械手的典型结构一般可分为:回转型(包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种)、移动型(移动型即两手指相对支座作往复运动)和平面平移型。
本设计采用二指回转型手抓。
4.2 机械手的主要部件及运动本机械手的部件有齿轮、齿条、连杆和液压缸等。
主要的运动有直动液压缸驱动齿条的平动、齿轮和齿条的啮合运动、连杆的转动和手抓的平行移动。
4.3 驱动方式的选择本机械手的驱动方案采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。
4.4 机械手的技术参数列表用途:卸码垛机械手臂抓重:5kg抓取的物体的几何形状:宽度为90~110mm六菱柱形钢质工件机械手自重:小于等于10kg4.5 机械工作原理机械手的夹工件的工作原理框图如图1所示。
图1. 机械手夹工件的工作原理框图该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求,工作要求就是机械手能适应六菱柱形钢质工件不同面的夹持,故带有水平转盘手臂的回转运动。
传动机构采用齿条与齿轮啮合。
本机械通过液压驱动传递动力推动齿条平动,齿条与齿轮啮合将液压缸传来的水平运动转化为齿轮连杆的回转运动。
而齿条与齿轮啮合驱动四连杆转动,四连杆机构使夹板水平移动,完成对工件的夹紧松开。
机械手的整体结构图如图2、图3所示。
手爪部分特点如下表述:1. 机械手手部由手爪(即夹板)和传力机构所构成。
机械手爪能夹宽度尺寸为90~110mm的工件,由于所夹工件是六菱柱形钢质工件,故在竖直方面上夹持会比较方便设计和简化机构,手爪部分可以做成平面夹板,而机构本身应带水平转盘机构以适应不同角度的夹持。
机械手手爪部位毕业设计方案说明指导书讲解样本

机械手手爪部位毕业设计方案说明指导书讲解目录摘要 (1)引言 (1) (2) (2) (2) (4) (5) (6) (6) (6) (1)1 (1)1 (1)3 (1)4 (1)8 (1)8 (1)8结束语 (2)6致谢 (2)6参考文献 (2)6附录 (2)7摘要机械手设计包括机械结构设计,检测传感系统设计和控制系统设计等,是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
本课题通过对设计要求的分析,设计出机械手的总体方案,重点阐述了手部结构的设计以及控制系统硬软件的设计,完成了整个系统工作的动画设计。
实现了机械手的基本搬运功能,达到了预期要求,具有一定的应用前景。
关键词:机械手PLC 动画引言随着世界经济和技术的发展,人类活动的不断扩大,机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,也从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。
像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。
随着机器人的产生和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。
工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的,多功能的、多自由度的、多用途的操作机, 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。
和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
机械手是一种模仿人手动作,并按设定的程序来抓取、搬运工件或夹持工具,机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。
机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能组成,主要完成移动、转动、抓取等动作。
控制系统是机械手的指挥系统,它通过控制驱动系统,让执行器按照规定的要求进行工作,并检测其正确与否。
机械手毕业设计说明书

摘要在当今大规模的制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机械手作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业认同并采用。
工业机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平。
目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重要性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取试教在线的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机械手,用于给冲压设配运送物料。
首先,本文将设计工业机器人的底座、手、手腕、臂部等结构。
然后选择合适的传动方式,驱动方式,搭建工业机器人的结构平台。
在此基础上,本文将设计该机械手的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择,反馈方式和反馈元件的选择,端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机械手运行的安全性。
最终实现目标包括:关节的伺服控制和制动问题实时的检测机械手的各关节的运动情况,机械手的示教编程和在线修改程序,设置参考点和回参考点。
关键词:机械手;示教编程;伺服;制动ABSTRACTIn today's large-scale manufacturing, the enterprise to improve production efficiency and ensure product quality, universal attention production process automation degree, manipulator as an important member of automatic production line, gradually by enterprise and the use of identity. Industrial robot technology level and application degree to a certain extent reflect a nation of industrial automation level. Currently, the manipulator main bear the welding, painting, handling and storage, and the intensity of labor great importance of the work, work way to try to teach the general way online.This paper will design a four degrees of freedom industrial robot, are used to transport materials with stamping set. First of all, this article will design the base of the industrial robot hand, wrist, arm, the structure, etc. And then choose the appropriate transmission mode, driving way, build the structure of manipulator platform. On this basis, this paper will design the system control system, including data collection card and the choice of servo amplifiers, feedback and feedback of components of the way choice, terminal board circuit design and control of the software design, focusing on the reliability of the control software and operation safety of manipulator. Finally realize the goals include: the joint servo control and braking problems in real time detection of each joint movement of the manipulator, the manipulator. Teaching program and on-line modification program, set the reference points and back to the point of reference.Keywords: Manipulator; Demonstration program; Servo; brake.目录摘要 ......................................................................... 错误!未定义书签。
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(2)两个转动驱动装置容易密封。
(3)覆盖工作空间较大。
(4)坐标系较复杂,较难想象和控制。
(5)直线驱动装置仍存在密封问关节机器人结构简图如图1-4所示,它是以其各相邻运动部件之间的相对角位移作为坐标系的。θ、α和φ为坐标系的坐标,其中θ是绕底座铅垂轴的转角,φ是过底座的水平线与第一臂之间的夹角,α是第二臂相对于第一臂的转角。这种机器人手臂可以达到球形体积内绝大部分位置,所能达到区域的形状取决于两个臂的长度比例。其特点是:
4.动画制作18
4.1建立机械手模型18
4.2制作机械手的动画18
结束语26
致谢26
参考文献26
附录27
摘 要
机械手设计包括机械结构设计,检测传感系统设计和控制系统设计等,是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。本课题通过对设计要求的分析,设计出机械手的总体方案,重点阐述了手部结构的设计以及控制系统硬软件的设计,完成了整个系统工作的动画设计。实现了机械手的基本搬运功能,达到了预期要求,具有一定的应用前景。
(1)容易想象和计算。
(2)能够伸入形腔式机器内部。
(3)空间定位比较直观。
(4)直线驱动部分难以密封、防尘及防御腐蚀物质。
(5)手臂端部可以达到的空间受限制,不能到达靠近立柱或地面的空间。
3.极坐标型机器人
极坐标型机器人又称为球坐标机器人,其结构图如图1-3所示,R,θ和β为坐标系的坐标。其中θ是绕手臂支撑底座垂直轴的转动角,β是手臂在铅垂面内的的摆动角。这种机器人运动所形成的轨迹表面是半球面。其特点是:
回转半径r=0.5m
角速度ω=3.5rad/s
角加速度β=2.1rad/s2
安全系数S=1.45
夹角φ=45°
3.要求选用PLC作为控制系统。
1.2运动形式的选择:
根据主要的运动参数选择运动形式是结构设计的基础。常见机器人的运动形式有四种,下面分别论述其特点,然后确定运动形式。
1.直角坐标型机器人
直角坐标型机器人的结构简图如图1-1所示,它在x,y,z轴上的运动是独立的,3个关节都是移动关节,关节轴线相互垂直,它主要用于生产设备的上下料,也可用于高精度的装卸和检测和作业。这种形式的主要特点是:
1.机械手总体方案设计
1.1设计要求:
1.机械手能够完成从一个工作点取物体旋转一定角度,放到另一个工作点上。
2.要求完成手抓结构的设计,进行夹紧力的计算分析。初值给定如下:
工件质量m=0.1kg
摩擦系数μ=0.15
重力加速度g=9.8m/s2
垂直加速度a=0.3g=2.94m/s2
水平加速度a=0.3g=2.94m/s2
关键词:机械手 PLC 动画
引 言
随着世界经济和技术的发展,人类活动的不断扩大,机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,也从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。随着机器人的产生和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。
摘要1
引言1
1.机械手总体方案设计2
1.1设计要求2
1.2运动形式的选择2
1.3驱动方式的选择4
1.4总体结构设计5
2.机械手手部设计6
2.1结构分析6
2.2计算分析6
3.PLC控制系统设计11
3.1机械手移动工件控制系统的控制要求11
3.2机械手移动工件控制系统的PLC选型和资源配置13
3.3机械手移动工件控制系统的PLC程序14
(1)动作较灵活,工作空间大。
(2关节驱动处容易密封防尘。
(3)工作条件要求低,可在水下等环境中工作。
(4)适合于电动机驱动。
(5)运动难以想象和控制,计算量较大。
(6)不适于液压驱动。
图1-1 直角坐标型 图1-2 圆柱坐标型
图1-3 极坐标型图1-4 多关节型
选择方案的准则:
1.满足设设计要求:机械手能够旋转一定角度。
2.结构简单,便于计算分析。
分析比较以上四种运动形式,确定选用圆柱坐标型机器人。
1.3驱动方式的选择:
机器人关节的驱动方式有液压式、气动式、和电动式。下面将三种驱动方式进行分析比较。
1.液压驱动
机器人的驱动系统采用液压驱动,有以下几个优点:
(1)液压容易达到较高的压力(常用液压为2.5~6.3MPa),体积较小,可以获得较大的推力或转矩;
(1)在三个直线方向上移动,运动容易想象。
(2)计算比较方便。
(3)由于可以两端支撑,对于给定的结构长度,其刚性最大。
(4)要求保留较大的移动空间,占用空间较大。
(5)要求有较大的平面安装区域。
(6)滑动部件表面的密封较困难,容易被污染。
2.圆柱坐标型机器人
圆柱坐标型机器人的结构简图如图1-2所示,R、θ和x为坐标系的三个坐标,其中R是手臂的径向长度,θ是手臂的角位置,x是垂直方向上手臂的位置。这种形式的主要特点是:
机械手是一种模仿人手动作,并按设定的程序来抓取、搬运工件或夹持工具,机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能组成,主要完成移动、转动、抓取等动作。
工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的,多功能的、多自由度的、多用途的操作机,广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
控制系统是机械手的指挥系统,它通过控制驱动系统,让执行器按照规定的要求进行工作,并检测其正确与否。可编程控制器(PLC)是一种数定运算操作的电子系统,它将逻辑运算、顺序控制、时序、计数、算术运算等控制程序,用指令形式存放在存储器中,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。与继电器控制线路相比,PLC具有可靠性高、抗干扰能力强;编程简单、使用方便;设计、安装容易,维护工作量少;功能完善、通用性强;体积小、能耗低等特点。因此,机械手控制系统越平越多的由可编程控制器来实现。