Labview课程设计-机器人手臂设计汇.doc

芜湖职业技术学院 Labview课程设计 题 目 ：机器人手臂设计 设计人 ： 系 ：信息工程系 年 级 ：09计算机应用（4）班 学 号 ： 指导老师： 日 期：2011-6-15 目录 摘要………………………………………………………………………………….1第一章 课程设计 2 1.1 课程设计的题目 2 1.2课程设计要求 2 1.3课题分析 3 1.4设计目的 3 1.5国内外发展及研究现状 4 第二章 运动方案设计 6 2.1手臂设计图 6 2.2机器人手臂预期的功能要求 6 2.3程序模块设计 6 第三章机器人手臂程序 7 3.1机器人手臂完整图 7 3.2机器人手制作的程序 8 3.3机器人手臂旋转的程序 8 3.4机器人关节颜色调整的程序 9 3.5机器人手臂移动的程序 9 3.6机器人各个关节的控制程序 2 3.7机器人手的张合 2 3.8机器人手臂位置控制 3 3.9机器人关节的跳动 3 第四章 机器人手臂功能介绍 4 4.1显示模块 4 4.2 手臂控制模块 4 4.3 颜色选择模块 8 4.4手关节控制按钮 10 4.5整体框图 10 第五章 心得体会 19 第六章 参考网站 20 摘要 虚拟仪器是对传统仪器的重大突破，是计算机与仪器相结合的产物，具有明显的技术优势，代表着仪器发展的必威体育精装版方向和潮流。机器人手臂具有较高的作业能力，因此对它的控制成为机器人研究领域的一个重要方向，具有较强的理论意义和实际价值。机器人手 臂在很多领域得到广泛应用。 第一章 课程设计 1.1 课程设计的题目： 机器人手臂的设计 1.2课程设计要求 手臂应满足下列要求： A. 自由伸缩； B.自由360度旋转； C.有关节，具有一定的握力。 （1）界面美观简洁，程序应符合工程化思想。 （2）设计文档符合软件文档国标。 （3）A4号纸打印，不得少于20页，最大字体不得大于四号字（除标题）。 （4）截止日期2010年6月18日。 1.3课题分析 机器人是近30年发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具。在制造工业中，应用工业机器人技术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，也是新技术革命的一个重要内容。 自古以来,人们所设想的机器人一般是一种在外形和功能上均能模拟人类智能的机器。特别是在20世纪20年代前后,捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品,更使机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超人”。在现实生活中,一些民间工匠根据这些文学描绘,也制造出一些仿人或仿生的机器人。然而在当时的科技条件下,要使机器人具有某种特殊的“智能”而成为“超人”,显然是不可能的。美国的戴沃尔设想了一种可控制的机械手,他首先突破了对机器人的传统观点,提出机器人并不一定必须像人,但是必须能做一些人的工作。1954年,他依据这一想法设计制作了世界上第一台机器人实验装置,发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》一文,并获得了美国专利。 戴沃尔将遥控操纵器的关节型连杆机构与数控机床的伺服轴联结在一起,预定的机械手动作一经编程输入后,机械等就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人也可以接受示教而完成各种简单任务。示教过程中操作者用手带动机械手依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列记录在数字存储器中，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下再现出那些位置序列。因此，这种机器人的主要技术就是“可编程”以及“示教再现”。 1.4设计目的 由于现代科技的发展，许多危险的工作已渐渐由机械手臂所取代，尤其是近年来太空科技的发展日新月累，许多外太空的探勘工作也总少不了机械手臂的帮助。机械手臂的优点在于不会如同人一般会有疲劳感，对于指令能确实完成，也不易因为人为疏失而造成伤害，这些优点在不容许一点错误的科技发展上具有极重大的意义，也是为何机械手臂的应用愈发广泛的原因。藉由软件的帮助，能自由控制手臂的动作，是本课程设计的主要目的。 1.5国内外发展及研究现状 国内外机器人领域发展近几年有如下几个趋势∶ 1、工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降。 2、 机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 3、工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维护性。 4、 机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了