四自由度氣動機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計.rar
四自由度氣動機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計,含任務(wù)書、開題報告、說明書、外文翻譯、整套圖紙摘要本次課題研究的主要目的是提高生產(chǎn)過程中的自動化程度和改善勞動條件，避免人身事故，同時也可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)，整體改進生產(chǎn)效率。本文簡要介紹了工業(yè)機器人的概念，以及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。另外介紹了機械手硬件和軟件的組成，即機械手各個部件的整體尺寸設(shè)計以及氣動技...
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含任務(wù)書、開題報告、說明書、外文翻譯、整套圖紙
摘 要
本次課題研究的主要目的是提高生產(chǎn)過程中的自動化程度和改善勞動條件，避免人身事故，同時也可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)，整體改進生產(chǎn)效率。
本文簡要介紹了工業(yè)機器人的概念，以及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。另外介紹了機械手硬件和軟件的組成，即機械手各個部件的整體尺寸設(shè)計以及氣動技術(shù)的特點。除此之外本文還對機械手進行了總體方案設(shè)計，確定了機械手的坐標形式和自由度，以及機械手的技術(shù)參數(shù)。同時，設(shè)計了機械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)和機械手的手腕結(jié)構(gòu)，計算出了手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩。設(shè)計了機械手的手臂結(jié)構(gòu)。簡單指出了機械手的氣動系統(tǒng)和利用可編程序控制器對機械手進行控制。
關(guān)鍵詞 工業(yè)機器人/機械手/氣動/可編程控制器
ABSTRACT
The main purpose of the research is to improve the production process automation and improvement of working conditions, to avoid the accident, but also can reduce the human, and to facilitate the production of rhythm, the overall improvement of production efficiency.
This paper introduces the concept of industrial robots, and the status of their research at home and abroad. Also describes the robot hardware and software components, namely, the various components of robot design and the overall dimensions of the characteristics of pneumatic technology. In addition to this robot was also the overall design, to determine the coordinates of the manipulator forms and degrees of freedom, as well as technical parameters of the robot. At the same time, the design of the robot hand gripper-type structure and the structure of the robot wrist, the wrist rotation to calculate the torque required and torque of rotating cylinders. Design of the manipulator arm structure. Simply pointed out the robot and use of pneumatic system programmable controller to control the manipulator
KEY WORDS industrial robot, manipulator, pump air pressure drive，PLC
目 錄
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1 緒論 1
1.1 工業(yè)機械手概述 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀 3
1.3 機械手的分類 3
1.3.1 按用途分 4
1.3.2 按驅(qū)動方式分 4
1.3.3 按控制方式分 5
1.4 氣動機械手的設(shè)計要求 5
1.5 機械手的系統(tǒng)工作原理及組成 6
1.6 本課題研究的意義 8
1.7 本課題的設(shè)計任務(wù) 8
2 機械手的整體設(shè)計方案 10
2.1 機械手的坐標形式與自由度 11
2.2 機械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.3 機械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.4 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.5 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計 12
2.6 機械手的控制方案設(shè)計 12
2.7 機械手的主要技術(shù)參數(shù) 12
3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
3.1 手指的形狀和分類 15
3.2 設(shè)計時考慮的幾個問題 15
3.3 手部夾緊氣缸的設(shè)計 16
4 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
4.1 手腕的自由度 20
4.2 手腕的驅(qū)動力矩的計算 20
4.2.1手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩 20
4.2.2回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩計算 22
4.2.3 手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核 23
5 手臂各氣缸的尺寸設(shè)計與校核 26
5.1 氣缸的尺寸設(shè)計與校核 26
5.1.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計 26
5.1.2 尺寸校核 26
5.1.3 導(dǎo)向裝置 27
5.1.4 平衡裝置 27
5.2升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核 27
5.2.1 尺寸設(shè)計 28
5.2.2 尺寸校核 28
5.3回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核 29
5.3.1 尺寸設(shè)計 29
5.3.2 尺寸校核 29
6 氣動系統(tǒng)設(shè)計與PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 31
6.1 氣動系統(tǒng)的設(shè)計 31
6.2 機械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 31
結(jié)論 32
致謝 33
參考文獻 34
附錄 35
參考文獻
[1] 張建民.工業(yè)機器人.北京:北京理工大學(xué)出版社，1988
[2] 朱冬梅.機械制圖，第五版.高等教育出版社.
[3] 蔡自興.機器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略.機器人技術(shù)，2001, 4
[4] 金茂青，曲忠萍，張桂華.國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析.機器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2001, 2
[5] 王雄耀.近代氣動機器人(氣動機械手)的發(fā)展及應(yīng)用.液壓氣動與密封，1999, 5
[6] 嚴學(xué)高，孟正大.機器人原理.南京:東南大學(xué)出版社，1992
[7] 費仁元，張慧慧.機器人機械設(shè)計與分析，第一版.北京工業(yè)大學(xué)出版社,1998.
[8] 機械設(shè)計師手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1986
[9] 黃錫愷，鄭文偉.機械原理.北京:人民教育出版社，1981
[10] 成大先.機械設(shè)計圖冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社
[11] 吳廣玉，姜復(fù)興.機器人工程導(dǎo)論，第一版.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.1988.
[12] 鄭洪生.氣壓傳動及控制.北京:機械工業(yè)出版社，1987
[13] 吳振順.氣壓傳動與控制.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995
[14] 張州，張廣義.基于PLC控制的氣動機械手系統(tǒng). 1998.48-57.
[15] Baldenius T, Reichelstein S, Sahay S A. Negotiated Versus Cost-Based Transfer Pricing[J].Review of Accounting Studies,1999,4: 67-91.
[16] Yamamoto Y，Yun X P．Coordinating locomotion and manipulation of a mobile manipulator．The 3 1st Conf．on Decision andControl，1992：2643-2648.
[17] Dong H S，Bradley S H，Sanjiv S．Motion planning for a mobile manipulator with imprecise locomotion．IEEE／RSJ Int．Conf．of Intelligent Robots and Systems，2003：847-853.
[18] 徐永生.氣壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社，1990, 5
附 錄
1.多用途氣動機器人總裝圖A0號1張
2.手抓裝配圖A1號1張
3.后缸蓋零件圖A3號1張
4.旋轉(zhuǎn)活塞零件圖A3號1張
5.缸體零件圖A3號1張
6.回轉(zhuǎn)軸零件圖A3號1張
7.手指零件圖A3號1張
8.旋轉(zhuǎn)活塞零件圖A2號1張
9.氣缸前端蓋零件圖A1號1張
10.聯(lián)接塊零件圖A3號1張
摘 要
本次課題研究的主要目的是提高生產(chǎn)過程中的自動化程度和改善勞動條件，避免人身事故，同時也可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)，整體改進生產(chǎn)效率。
本文簡要介紹了工業(yè)機器人的概念，以及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。另外介紹了機械手硬件和軟件的組成，即機械手各個部件的整體尺寸設(shè)計以及氣動技術(shù)的特點。除此之外本文還對機械手進行了總體方案設(shè)計，確定了機械手的坐標形式和自由度，以及機械手的技術(shù)參數(shù)。同時，設(shè)計了機械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)和機械手的手腕結(jié)構(gòu)，計算出了手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩。設(shè)計了機械手的手臂結(jié)構(gòu)。簡單指出了機械手的氣動系統(tǒng)和利用可編程序控制器對機械手進行控制。
關(guān)鍵詞 工業(yè)機器人/機械手/氣動/可編程控制器
ABSTRACT
The main purpose of the research is to improve the production process automation and improvement of working conditions, to avoid the accident, but also can reduce the human, and to facilitate the production of rhythm, the overall improvement of production efficiency.
This paper introduces the concept of industrial robots, and the status of their research at home and abroad. Also describes the robot hardware and software components, namely, the various components of robot design and the overall dimensions of the characteristics of pneumatic technology. In addition to this robot was also the overall design, to determine the coordinates of the manipulator forms and degrees of freedom, as well as technical parameters of the robot. At the same time, the design of the robot hand gripper-type structure and the structure of the robot wrist, the wrist rotation to calculate the torque required and torque of rotating cylinders. Design of the manipulator arm structure. Simply pointed out the robot and use of pneumatic system programmable controller to control the manipulator
KEY WORDS industrial robot, manipulator, pump air pressure drive，PLC
目 錄
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1 緒論 1
1.1 工業(yè)機械手概述 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀 3
1.3 機械手的分類 3
1.3.1 按用途分 4
1.3.2 按驅(qū)動方式分 4
1.3.3 按控制方式分 5
1.4 氣動機械手的設(shè)計要求 5
1.5 機械手的系統(tǒng)工作原理及組成 6
1.6 本課題研究的意義 8
1.7 本課題的設(shè)計任務(wù) 8
2 機械手的整體設(shè)計方案 10
2.1 機械手的坐標形式與自由度 11
2.2 機械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.3 機械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.4 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 12
2.5 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計 12
2.6 機械手的控制方案設(shè)計 12
2.7 機械手的主要技術(shù)參數(shù) 12
3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
3.1 手指的形狀和分類 15
3.2 設(shè)計時考慮的幾個問題 15
3.3 手部夾緊氣缸的設(shè)計 16
4 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
4.1 手腕的自由度 20
4.2 手腕的驅(qū)動力矩的計算 20
4.2.1手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩 20
4.2.2回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩計算 22
4.2.3 手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核 23
5 手臂各氣缸的尺寸設(shè)計與校核 26
5.1 氣缸的尺寸設(shè)計與校核 26
5.1.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計 26
5.1.2 尺寸校核 26
5.1.3 導(dǎo)向裝置 27
5.1.4 平衡裝置 27
5.2升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核 27
5.2.1 尺寸設(shè)計 28
5.2.2 尺寸校核 28
5.3回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核 29
5.3.1 尺寸設(shè)計 29
5.3.2 尺寸校核 29
6 氣動系統(tǒng)設(shè)計與PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 31
6.1 氣動系統(tǒng)的設(shè)計 31
6.2 機械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 31
結(jié)論 32
致謝 33
參考文獻 34
附錄 35
參考文獻
[1] 張建民.工業(yè)機器人.北京:北京理工大學(xué)出版社，1988
[2] 朱冬梅.機械制圖，第五版.高等教育出版社.
[3] 蔡自興.機器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略.機器人技術(shù)，2001, 4
[4] 金茂青，曲忠萍，張桂華.國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析.機器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2001, 2
[5] 王雄耀.近代氣動機器人(氣動機械手)的發(fā)展及應(yīng)用.液壓氣動與密封，1999, 5
[6] 嚴學(xué)高，孟正大.機器人原理.南京:東南大學(xué)出版社，1992
[7] 費仁元，張慧慧.機器人機械設(shè)計與分析，第一版.北京工業(yè)大學(xué)出版社,1998.
[8] 機械設(shè)計師手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1986
[9] 黃錫愷，鄭文偉.機械原理.北京:人民教育出版社，1981
[10] 成大先.機械設(shè)計圖冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社
[11] 吳廣玉，姜復(fù)興.機器人工程導(dǎo)論，第一版.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.1988.
[12] 鄭洪生.氣壓傳動及控制.北京:機械工業(yè)出版社，1987
[13] 吳振順.氣壓傳動與控制.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995
[14] 張州，張廣義.基于PLC控制的氣動機械手系統(tǒng). 1998.48-57.
[15] Baldenius T, Reichelstein S, Sahay S A. Negotiated Versus Cost-Based Transfer Pricing[J].Review of Accounting Studies,1999,4: 67-91.
[16] Yamamoto Y，Yun X P．Coordinating locomotion and manipulation of a mobile manipulator．The 3 1st Conf．on Decision andControl，1992：2643-2648.
[17] Dong H S，Bradley S H，Sanjiv S．Motion planning for a mobile manipulator with imprecise locomotion．IEEE／RSJ Int．Conf．of Intelligent Robots and Systems，2003：847-853.
[18] 徐永生.氣壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社，1990, 5
附 錄
1.多用途氣動機器人總裝圖A0號1張
2.手抓裝配圖A1號1張
3.后缸蓋零件圖A3號1張
4.旋轉(zhuǎn)活塞零件圖A3號1張
5.缸體零件圖A3號1張
6.回轉(zhuǎn)軸零件圖A3號1張
7.手指零件圖A3號1張
8.旋轉(zhuǎn)活塞零件圖A2號1張
9.氣缸前端蓋零件圖A1號1張
10.聯(lián)接塊零件圖A3號1張
