典型工业机器人驱动器分析及设计研究说明书大学学位论文.doc

2015届毕业生 毕业设计说明书 题 目: 典型工业机器人驱动器分析及设计研究 院系名称：电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 教授 2015 年 5 月 20 日  目 录 1 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究意义 3 1.3 工业机器人驱动器的发展 3 1.3.1 工业机器人驱动器的历史及现状 3 1.3.2 工业机器人驱动器未来发展的方向 4 2 工业机器人驱动系统设计分析 6 2.1 工业机器人的组成结构 6 2.2 工业机器人的驱动类型 6 2.2.1 驱动系统的分类 6 2.2.2 各驱动系统的特点 7 2.3 电动机特性分析 9 3 工业机器人驱动器设计实例分析 12 3.1 工业机器人IRB L6/2驱动器分析 12 3.2 工业机器人M2000驱动器分析 17 4 工业机器人驱动器设计研究 22 4.1系统硬件总体方案 22 4.2主控芯片介绍 22 4.3 dsPIC外围电路设计 24 4.3.1电流检测电路 24 4.3.2转子位置检测电路 25 4.3.3过压保护电路及制动电路 26 4.3.4浪涌保护电路 27 4.4开关电源电路设计 27 4.5智能功率模块电路设计 28 结 论 30 致 谢 32 参 考 文 献 33 1 绪论 1.1 研究背景 工业机器人是执行的装置，和控制力来各种的机器。它可以人，也可以的程序，现代的机器人可以人工智能技术的。????在工业生产中这样的工作都是由机器人来完成的，如在热处理、焊接、塑料制品成形和压力铸造、装配，以及。各种用途的机器人相继，许多现实。工业机器人通用性和适应性，适应多品种、小批量的生产，，结合，成为柔性制造的组成部分。工业机器人精密的操作性广泛的用于精密仪器的加工以及医疗行业等。谈到工业机器人的发展就不得不提到日本。日本工业机器人在上世纪年代就工业机器人，达到了工业机器人发展的,从国家层面上看,日本政府很重视机器人的发展,这个从我们小时候看的动漫上就可以看的出来,比如铁臂阿童木,铁胆火车侠,铁甲小宝等。而如今也在第发展三类工业机器人的路上取得了很棒的成就。据研究表明,国外对工业机器人发展重点有以下三点：仿生机器人与新型机构,机器人的定位与地图创建,机器人-环境交互。????我国了机器人运动学、动力学、构型，机器人编程语言机器人运动控制算法，机器人传感器研究，多传感器控制系统的研究等，工业机器人的技术。在机器人控制，已经出多处理器和分层控制，已经投入，主控机也在不断的。中国制造业面临着向高端转变，承接国际先进制造的巨大挑战。中国想要抓住这个历史机遇,必须加快工业机器人技术的研究开发与生产。因此,我国需要。首先我国制造大国制造强国，。政府要对工业机器人产业有更多的政策支持，学习国外的经验，；第二，在国家大型计划中，应该对机器人研究给予更多的支持，；第三，在国产工业机器人质量已经与国外相当的前提下，优先,打破外国和尚好念经的局面,尽量自给自足。 工业机器人未来发展的，随着材料、控制不断发展，实验室，。伴随互联网、物联网、工业4.0，精密型分布式控制的工业机器人的，， 。????日益增长的工业机器人市场吸引着许多世界工业机器人生产厂家的目光。目前，我国进口工业机器人主要源自日本，但是随着国内具有工业机器人相关技术自有知识产权的企业不断增加，越来越多的工业机器人将由中国制造。 众所周如，离不开驱动器动力源的智能化，尤其是当今处于网络化时代，除了的智能化外，还需网络化。，也为。 工业机器人主要由机械系统，包括执行机构和驱动机构、控制检测系统及智能系统组成。工业机器人的组成结构图如图2.1所示。 图2.1 工业机器人的组成结构 执行机构：执行机构是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部、腕部、机身等。 驱动机构：为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的机械传动、液压传动、气压传动和电传动。 控制系统：通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。 图2.2 工业机器人各部分关系图 检测系统：作用是通过各种检测装置、传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。 工业机器人各部分关系图如图2.2所示。 2.2 工业机器人的驱动类型 2.2.1 驱动系统的分类 工业机器人的驱动系统，按动力源分为液压，气动和电动三大类。根据需要也可由这三种基本类型组