工业机器人设计说明书.docVIP

目录 设计背景…………………………………………………………2 设计思路…………………………………………………………3 设计方案…………………………………………………………7 循环动作…………………………………………………………8 设计心得体会……………………………………………………9 参考文献…………………………………………………………10 1.设计背景 随着社会的进步和科技的发展,机器人产品开始进入到生产过程和日常生活中,各种类型的机器人在特定的工作环境下发挥着越来越重要的作用。但是目前对于移动式机器人多采用轮式移动机构,在适应复杂地形时无法满足路况的要求,由此设计一种灵活的、行走平稳和对路况适应性强的机器人成为解决此类问题的关键。 （1）为了对工业生产进一步了解，了解机器人工作原理 （2） 由于组装复杂要求实践性更强，这样提高学生动手能力在传统实验里，主要是课程中的具体原理或理论的验证性实验，如机械原理中齿轮范成 实验，主要是为了验证齿轮的加工原理；再如机械设计中的带传动实验主要是为了验证带传 动中的两个重要的现象——弹性滑动和打滑。这些传统型实验对学生更好的理解课本的理论 知识有很大的帮助，具有课本结合性强的特点。 （3）安装过程中应用知识面更广，培养综合素质实验的内容涉及面极广，不仅包括传统机械相关的实验内容，而且还涉及到了电动机、自动控制、软件编程（慧鱼公司自带的编辑软件）等多学科的知识，最重要是它能够把这些很好地知识结合起来，并体现到某个模型中。（4）组建灵活性大，可以自行设计装配创新性高，增加学生研究性思维而在慧鱼实验中，学生不仅可以对教具所提供的样本模型进行验证式实验（通过这些模 型实验可以使学生掌握机械、电子和自动化等的相关知识），而且可以把这些不同模型的特点结合起来，进行自主设计，设计出新的作品来，因此慧鱼实验具有较高的创新性。 2.设计思路 该机器人的工作空间形式主要有四个自由度的运动和机械手的夹松运动。 1．机械手的夹紧运动(如下图所示) 电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到丝杆，通过丝杆的转动转化为手爪的夹紧或松开运动。 传动方式：控制信号—电机—减速箱—丝杆—机械手 2．自由度一：机械手基座的旋转运动（如下图所示） 电机输出动能，经减速箱调节速度并传递，通过齿轮传动，齿轮转动带动底座进行旋转运动。 传动方式：控制信号—电机—减速箱—基座 3.自由度二：机械手的上下运动（如下图所示） 电机输出动能，经减速箱调节速度并传递丝杆，通过丝杆的转动转化为机械手的上下运动。 传动方式：控制信号—电机—减速箱—丝杆—机架 4.自由度三：整个结构的转动（如下图所示） 电机输出动能，经减速箱调节速度，通过齿轮传动，齿轮转动带动整体进行旋转运动。 传动方式：控制信号—电机—减速箱—机架 自由度四：整体的左右移动（如下图所示） 电机输出动能，传递到蜗杆，蜗杆与齿轮啮合传动，齿轮转动带动小车左右移动。 传动方式：电机—蜗杆机构—机架 3.设计方案 我们设计的工业机器人整体效果如下： 4.动作循环 该机器人整体与控制芯片盒连接，并通过程序编制与载入，将控制信号输送到电机。其中速度控制信号将控制电机的速度从而实现机器人的运动速度转变，并且时间控制信号将于速度控制信号配合实现机器人的运动位移量可调。 5.设计心得体会 首先，通过对工业机器人的拼装，充分锻炼了我们的动手能力，由于此实验包括的零件极多，结构比较复杂，因此我们在做实验前都了解了结构特点，并一步步的安装，组建。我们在组建模型的过程中，不仅锻炼了动手能力，也充分理解了其结构特点，为以后进行类似的设计提供了设计依据。其次，此实验充分的拓宽了我们的知识面。由于此实验不仅包括了机械知识、电路知识，而且还包括了计算机软件编程知识。我们在调试模型的时，首先要保证机械结构、电路部件连接没有错误，其次还要自己编制程序，最后运行程序检验工业机器人的运动是否与预想的一致。只有实现了预先规定的功能，才算是调试结束。我们在此实验中同时接触硬件和软件的知识，有利于综合素质的培养。 作品在极限位置控制方面存在缺点，以机械手的定位实现原理为例，要想使机械手臂精确定位，必须严格控制电机的旋转圈数，由于实验中采用的是普通直流电机，通电就旋转，不好控制。 我们在本次试验中学到了关于慧鱼机器人的一些知识，锻炼了动手能力，也培养了创新意识，也是对综合能力的考察，我们深刻感到所学知识的局限性，懂得太少，因此以后我们会努力学习这方面知识，使自己在这方面得到补充，学无之境啊！ 6.参考文献 [1] 慧鱼技术实验机器人技术软件手册 [2] 机械设计 濮良贵等主编 高等教育出版社 2006年5月