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智能机械手臂设计论文

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智能机械手臂设计论文

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论文先给你粘一部分看看,再加二十分,发给你一份,或者50元卖给你目录摘要 1第一章 机械手设计任务书 11.1毕业设计目的 11.2本课题的内容和要求 2第二章 抓取机构设计 42.1手部设计计算 42.2腕部设计计算 72.3臂伸缩机构设计 8第三章 液压系统原理设计及草图 113.1手部抓取缸 113.2腕部摆动液压回路 123.3小臂伸缩缸液压回路 133.4总体系统图 14第四章 机身机座的结构设计 154.1电机的选择 164.2减速器的选择 174.3螺柱的设计与校核 17第五章 机械手的定位与平稳性 195.1常用的定位方式 195.2影响平稳性和定位精度的因素 195.3机械手运动的缓冲装置 20第六章 机械手的控制 21第七章 机械手的组成与分类 227.1机械手组成 227.2机械手分类 24第八章 机械手Solidworks三维造型 258.1上手爪造型 268.2螺栓的绘制 30毕业设计感想 35参考资料 36送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。第一章 机械手设计任务书1.1毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。二、 培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。四、 培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。1.2本课题的内容和要求(一、)原始数据及资料(1、)原始数据:a、 生产纲领:100000件(两班制生产)b、 自由度(四个自由度)臂转动180º臂上下运动 500mm臂伸长(收缩)500mm手部转动 ±180º(2、)设计要求:a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)b、液压原理图(一张)c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书(一份)(3、)技术要求主要参数的确定:a、坐标形式:直角坐标系b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。d、控制方式:起止设定位置。e、定位精度:±0.5mm。f、手指握力:392Ng、驱动方式:液压驱动。(二、)料槽形式及分析动作要求( 1、)料槽形式由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。图1.1机械手安装简易图(2、)动作要求分析如图1.2所示动作一:送 料动作二:预夹紧动作三:手臂上升动作四:手臂旋转动作五:小臂伸长动作六:手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图1.2 要求分析第二章 抓取机构设计

机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。英格伯格在大学攻读伺服理论,这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。机器人分类机器人的分类关于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。一般的分类方式:示教再现型机器人通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。数控型机器人不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人机器人能适应环境的变化,控制其自身的行动。学习控制型机器人机器人能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人以人工智能决定其行动的机器人。我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。"机器人"最终是机器还是人?机器人会不会全面超越人类,机器人会不会成为人类的颠覆者,机器人科学的发展对人类是祸还是福?这些问题早已超越了机器人科学工作者思考的范畴。随着机器人科学的发展,有关伦理的、社会的、哲学的思考越来越多。虽然现在机器人都还只是工具,但我们不能永远把机器人简单地当作是一种工具,因为他有其他工具所不具备的人类特征:智能性。或许有一天,人类必须思考:"没有机器人,人将变为机器;有了机器人,人仍然是主人"这句话是不是仍然可以说得那么理直气壮。是时候对机器人问题展开全面的哲学思考了!一、机器人会成为生物吗?关于机器人的定义,现在还没有准确的说法。不过,从现有的机器人来看,机器人肯定还只是机器。现有的机器人都只是仿人的机器。比如说,汽车生产流水线上的焊接机器人,它虽然可以比人还有效率,但它终究还是个机器,就跟洗衣机或是电风扇一样,代替了人们某些方面的工作。按照恩格斯的说法,工具就是人的某种器官的延伸。现有的机器人也只是人的某种或某几种器官的延伸,因而也只是工具。不管人的定义是怎样的,起码有一点是肯定的,人首先是生物,这是人之所以成其为人的物质基础。机器人会不会是生物呢?现有的机器人大都是金属、导线和硅晶体的产物,肯定不是生物,以后的机器人会不会是呢?我们现在无从判断。从物质成份上来说,人体所包含的元素、比例、结构方式等或许有一天都可以被复制。不过,我想,有一个问题是,即使人工可以制造出肌肉、神经、骨骼、血液、皮毛等,但是不是可以把这些东西组合在一起成为一个人呢?这首先是一个问题。在这方面,灵长的猿猴最接近,猪狗、虫鱼甚至花草都比机器人更接近人。克隆人当然是生物,但克隆人还是有人类母体的,他具有母体的基因特征。我们所讨论的机器人,显然不应该具有人类母体的基因等特征,否则,将会在伦理上陷入与克隆人同样的困境。克隆人,不在我们要讨论的机器人范畴内,机器人也绝对不能通过对人类克隆的方式来制造。二、机器人会在综合能力上超过人吗?不过,即使是现有的科技水平还比较低下的机器人,也与螺丝刀等纯粹意义上的工具有着本质区别。因为机器人首先必须是有智能的,他的任何行动都是需要经过其"大脑"进行信息加工后做出的,这就具有了显著的人类特征。如果我们能把电脑的运算过程也看作是一种思维的话,机器人在很大程度上就像人一样,做事是经过了脑子的,而螺丝刀显然是没有脑子的。智能性,是机器人与普通工具最大的区别。还有一个不容忽视的地方,现有的机器人即使也只是一种工具,但他与普通工具不同的地方是,机器人不是人类某几种器官的简单延伸,从其设计原理上说,机器人从思维到做出反应的方式上是完全仿人的。谁也不知道,随着机器人科技的发展,机器人会不会完全具有人的所有能力?如果真有那么一天的话,机器人即使不是生物,比如说他的思维载体仍是集成电路而不是生物神经元,他的外部器官仍是金属、橡胶等,那又有什么关系呢?从单个器官的能力来说,机器人肯定是要超过人类的,比如说电脑智力具有可延续性、可集中性、可输入性、思维的高速度等特性,机械手可以在非常恶劣的环境下工作。人类之所以能够控制机器人,非常重要的一点就在于人类没有或者说还没能力赋予机器人全面的能力,人类的综合能力还是要强于机器人的。例如,电脑再发达,但是在没有外部器官去实现其思维的时候也是白搭。但是如果机器人具有了人类的全面能力,甚至在综合能力上超过人类,事情就会变得非常复杂了。三、机器人会有感情吗?如果机器人的综合能力超过了人类,后果会怎么样呢?阿西莫夫提出了机器人忠于人类的三大定律(1.机器人绝不能伤害任何真人。2.机器仍要服从人的指挥。除非违反第一定律。3.绝不能伤害自己,除非违反第一.二定律。)但里面有一个关键问题值得探讨:机器人会不会有自主意识?如果机器人没有自主意识,能力再强也仍然只是忠顺的奴仆,对于完全忠顺的奴仆,我们是不用害怕他的能力的,能力越强对主人越有用。但是如果机器人有自主意识,那么能力强就将是一件非常危险的事情了。要有自主意识,首要的一点是要有感情,或者说,要有欲望,例如,求生欲、占有欲、统治欲等。阿西莫夫在《我,机器人》中并没有探讨这个问题,而是把机器人的感情和欲望当作整部小说展开的前提。感情和欲望在生物界中是一种本能,这种本能不是靠思维来完成的,例如刚出生的婴儿就会吃奶,就有求生欲。机器人没有这些生物基因,光靠思维是不是就会产生感情和欲望呢?这些还有待科学去进一步解决。大家不会忘记的是,1985年,前苏联国际象棋冠军古德柯夫在与机器人棋手下棋时,被机器人释放在金属棋盘上的强大电流击毙。对此,有人猜测是因为机器人棋手连输三局,恼羞成怒所采取的报复举动。不过,这种说法并不一定成立。据日本邮政和电信部门组织的一个研究小组的研究显示,专家认为,机器人发生事故的原因不外乎3种:1,硬件系统故障;2,软件系统故障;3,电磁波的干扰。四、机器人能进行自我繁殖吗?机器人的寿命或许要比人类长,综合能力超过人类的机器人在遇到故障的时候要进行自我修复也许也只是小CASE,但任何东西都不可能长生不老,机器人也不能例外。在这方面,人有一个作为生物的基本优势,那就是具有自我繁殖的能力,可以通过繁殖下一代进行种群延续。这是生物的本能,机器人就算在综合能力上强过人类,但在这方面却没有任何优势可言。机器人会有自我繁殖能力吗?这里面所说的自我繁殖能力,显然不是指那种由人类控制的,完全由机器人操作的机器人工厂的生产方式,在这种复制或者说繁殖的过程中起主导作用的仍然是人。我们要说的是机器人具有的不受外来因素控制的繁殖能力。有报道说英国人工智能和机器人权威专家安东尼·王尔德博士自称有一种名为SRBAs("自我复制战斗机器人"的缩写)的新型机器人样机正在研制中,这种机器人内置了可以进行自我复制的程序。据称,只需造出这种"雌""雄"机器人各一具,他们就可以迅速开始复制下一代。这种机器人在复制前需要"交配","雌雄"机器人通过胸部来进行复制程序的对接,30分钟后"雌"体机器人就可以把一个球状的复制机器人从体内弹射出来,在一周内新的机器人便发育成熟。这一过程实际上是由机器人体内无数微型机器人所完成的,它们的功能类似单细胞器官,但是效率惊人。每个"雌"体机器人一天可以"产"下12个新机器人,而且它们的"交配"根本不需要感情因素介入。而且,机器人之间的"交配"是非常冷静的过程,"就像插入一把车钥匙一样"。雌雄交配并产生后一代,是生物所特有的有性生殖方式,现有的机器人根本就不是生物,靠一个自我复制程序就能解决吗?且不说别的,他们进行繁殖的物质基础在哪里呢?报道说是靠机器人体内的微型机器人来完成,那也就是说在造这两个机器人的时候已经在其体内植入了微型机器人,但植入的微型机器人本身就是人类制造的,只不过把这两个机器人当作一种生产工具罢了。如果说是这两个机器人具有自动产生微型机器人的能力,那么我想知道的是,产生这些微型机器人的物质基础又在哪里呢?我们知道,构成机器人的材料诸如金属、橡胶、硅晶体等物质并不像生物机体那样具有可生长性,除非是这两个机器人把自己体内的物质分给这些微型机器人,但这种物质分割能称之为繁殖吗?否则,连基本的物质守衡定理都违反了,可能吗?还有一个疑点,他们生产出来的小机器人又是怎么一个生长发育法呢?难道这些机器人也具备了生物机体一样的生长性吗?五、机器人会有想像力吗?人类的发展进步,想像力是最基本的进步源动力。想像力向来是人类智力最重要的部分,因为它决定信息组合和构造的各种可能性。有限的信息被输入人类个体时,人们使用想像力从这些信息推得世界的全貌。当天马行空的想像力运行的时候,一切事物的细微联系被挖掘出来,一切信息组合的方式被一一考察,一切新知识从不可能处冒出来,想像力令人类智力可以向无限拓展延伸,也使天才与平庸最重要的区别。正是因为追求梦想的实现,人类才有了前进的方向和进步的动力,如果没有想像力,人类也许还住在山洞里与蛇蝎为伍。那么,机器人会具有想像力吗?或者换一个更容易为大家所接受的问题:机器人会做梦吗?关于做梦的物质基础,现在还没谁能够说的清楚,但起码有一点我想是可以肯定的,现有的电脑的这种严格的逻辑运算方式是产生不了想像力的,也是肯定不会做梦的。今后会不会产生会做梦的电脑?谁也不知道。如果不能的话,机器人的能力再强大,也只不过是对现有的东西进行补充完善而已。换句通俗的话说,补锅匠的手艺再好,也做不出电饭锅来。如果机器人没有想像力,那么就算能够自我繁殖,也只不过是一种简单的自我复制罢了,这个群体永远无法进化。所以,我们可以乐观地说:"当机器人变得比人类更能干的时候,最少,我们有梦想!"而这,就是人类控制机器人的钥匙。 机器人知识 机器人技术基础 机器人的知识 有关机器人的知识 焊接机器人知识 机器人知识英文版 百科知识库机器人 机器人 机器人总动员 纳米机器人

随着科技的进步,智能机器人的性能不断地完善,因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文,供大家参考!机器人的科技论文篇一:《浅谈智能移动机器人》 摘要:随着科技的进步,智能机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围也越来越广,广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术,提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构,并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上,论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。 关键词:智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言 上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天,机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术 由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景,使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为:(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架,机器人所有的模块都依靠其支撑,机械机构单元的结构,性能,强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发,使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高,机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效,更加轻便美观,更加环保节能,更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官,机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集,然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号,输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分,能根据控制中心的命令执行命令,完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构,执行机构的设计影响着对要执行动作的效率,精度,稳定性,可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分,它如人的大脑一样,调控着整个系统,一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总,存储,对所有信息分析,规划决策,输出命令。使机器人有目的的运行。 智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果,从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人 我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能,前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度,带动相关的平面连杆机构运动,从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构,前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动,带动平面连杆机构的运动,实现前后轮的伸展和收缩,实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度,通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况 随着科技的进步,机器人的功能不断完善,智能移动机器人的应用范围也大大拓宽,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。 4.1 陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期,苏美为了完成对宇宙空间的占领,完成月球探测计划,各自研制开发并应用了移动机器人,通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事,可以完成排除爆炸物,扫雷,侦查,清除障碍物等等,近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。 4.2 水下智能移动机器人 近年来,人们对资源的渴求加大,开始对原子能和海洋资源的开发,加之水下环境十分复杂(能见度差,定位困难,流体变化等),水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”,这架深水机器人能够下探到6000米深的海底,寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。 4.3 仿生智能移动机器人 近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势,例如,蛇形机器人重心低,能够模仿蛇的动作,穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景 影响移动机器人发展的因素主要有:导航与定位技术,多传感器信息的融合技术,多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括: (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展,人们对人机交互的技术的要求越来越高,具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能,人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难,但是终有一天,随着科学技术的突破,它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的,自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓,各种危险的复杂多变的环境,人类无法涉足,因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现,高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展,机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的,在日常生活中为人们服务。例如在家庭中,机器人可以帮助人们做各种家务,和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域,不同的目的,设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向,如纳米机器人,宇宙探索机器人,深海探索机器人,娱乐机器人等等。 6 结束语 总之,智能移动机器人涉及到传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活,安全可靠,操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着,但是实现高适应性,智能化,情感化,多功能化的移动机器人还有很长的路要走。 参考文献: [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二:《浅谈机器人设计 方法 》 摘要:机器人是人类完成智能化中非常重要的工具,随着时代的发展,机器人已经在世界有了一定的发展,甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题,因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。 关键词机器人;设计;方法 1.前言 纵观人类的发展史,工具的进步才能带动人类的文明,如今设计朝着智能化的方向在发展,机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物,因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计 在现代科学技术不断发展的背景之下,工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成:控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,运算速度快,具有多路PWM输出,可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理,并输出控制信号给驱动放大电路,从而控制电机转速,此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好,而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走,循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器,发射管为普通LED灯,接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为:不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度,光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线,就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端,并与电位器设定的电压V0相比较,当Vx>V0时,比较器输出高电平,当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中,中间三个灰度传感器起巡线的作用,两端的灰度传感器起探测弯道作用,剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明,这样的灰度传感器的布置图,机器人循迹的效果好,且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器,当红外感应避障模块靠近物体时,输出低电平信号;当没有感应到物体时,输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口,控制程序就能起到探测障碍物的作用,当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速,因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块,其输入电压为11V到24V,最大输出电流为20A,满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm,堵转力矩为8KG.CM,具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号,分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能:①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心,把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为1.5A,而循迹机器人需要较大电流,所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容,过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块:照相机实时捕捉图像,处理转化后和初始图像进行处理比较,找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块:视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器,控制器可以作客户机或服务器实时传输数据,:定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块:把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人,控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块:进行运动轨迹规划和速度规划,根据机器人当前的位置和目标位置,选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹),然后对轨迹、速度进行插补,插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性,再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块:根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块:根据控制器所发送数据,结合各伺服控制参数,驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理 4.1精度标定 精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前,需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数,给运动学、控制器系统,机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块,确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。 4.2视觉处理软件 包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系,此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系,随着机器人运动而实时改变位置,此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。 4.3人机界面设计及实现 当机器人出现故障,不能自动移动位置时,比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时,此时可以进入手动页面,选择机器人操作,移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线,需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数,等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能,产品覆盖了袋子、箱子,以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量,改变产品方向,单步数量修改,产品位置移动以及旋转等设置。本页面中,示例生成了每层五包的袋装产品,编号从1到5,可以通过调整编号的顺序,达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语 总之,在进行机器人的设计过程中,要根据设计的用途进行针对性的设计,对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决,随着机器智能化的推广,无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。 参考文献: [1]张海平,陈彦. 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机械手臂设计论文答辩问题

我刚答辩完,什么都会问。主要是根据你演讲时的内容和说明书中的内容。他觉得有必要就问。我的几个问题就很细,伺服电机和步进电机的区别、为什么要加减速齿轮。。。

老师提问一般都是随机的,介绍论文主要是要展示自己做了些什么,老师一般对这个感兴趣,别的什么国内外研究现状、研究意义之类的尽量少说。如果没做什么的话也没什么,把论文主要内容弄懂就是了,简单的说就是典型图,公式那些你要知道是什么意思!

一般毕业设计答辩问5个问题吧(我们学校),夹具设计类我们是在大三做的课程设计1.所采用夹具,夹紧方式要知道2.定位方式得说明白3.如何对刀加工工件用于什么方式生产,单件小批量,大批量;钻孔知识了解下其他会问些什么图纸上的时,是什么,什么作用还有论文一些格式,内容毛病(这是老师挑毛病)大致就这些吧!

我是交大的机械系的,我觉得最有可能问的是关于壳体的设计计算过程中的一些问题,尤其是算的不是很对的地方,另外就是建模过程,还有就是图纸的手绘中的一些细节,一般在答辩前会有审核小组审查你的毕业设计,然后找出一些问题,然后这些问题就是答辩中的重点,忘了还有就是你的开始设计时候的思路很重要,可能要问的,你为什么要这么设计。就说这么多吧,希望你一路顺风。

机器人机械臂设计论文

你是要机械臂的论文还是基于平衡系统的机器人论文?需要篇幅是多大? 你说的太笼统了,如果需要基于某种平衡方程或者平衡判据的机器人的一部分这个不太可能有。不知道你要的到底是机器人还是机械臂,给你这几篇吧,都是中国期刊全文数据库检索中可以找到。120kg负载工业机器人的开发 于殿勇; 李瑞峰; 孙立宁; 高晓辉 高技术通讯 2002-06-28 期刊PLC在智能浇花机械臂控制系统中的应用 吴晓梅 机电一体化 2003-03-20 期刊钢丝绳传动四自由度机械臂的机构设计 陶俊; 袁建军; 张伟军; 万志成 机械与电子 2008-01-24 期刊

机械论文参考文献

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碳纤维复合材料是建造高性能机器人的理想材料之一,目前世界上发达国家的空间机器人和大型机械臂多由此种材料制作而成。碳纤维复合材料具有优良的物理特性,它的比强度高,比刚度大,力学性能可以通过设计进行控制改变,而且其在不同温度中变形极微。

以往的工业机器人是由钢和铝制成的,一个一米长的铝结构机械臂杆件,在室温变化12℃的环境里,杆件变化0.13mm,这将大大影响机器人的精度。对高模量碳纤维复合材料来说,如果优化设计纤维的铺层和方向,却可以达到近似零热变形的设计效果,这是普通金属材料无法实现的。

对于给定的机器人运动(具有一定的载荷,在一定的速度下),末端操作器的弹性动力学响应、机械精度、重复性、末端操作器的稳态时间等特性都受到结构部件的质量、刚度、阻尼特性的影响。从力学方面分析,减少质量将降低惯量,提高操作速度;增加刚度将降低挠度;增加材料的阻尼将减少稳态时间。通过设计,合理地选择机械臂的材料特性和几何尺寸,适当选择变量,通过这些特性的改进将有利于提高控制精度。

我们在使用碳纤维复合材料制作机械臂时发现,碳纤维复合材料的铺层方式对上述机械臂的耐热性和力学性能产生直接影响。因此,下面将以无锡威盛新材料科技有限公司(简称:威盛新材)的碳纤维机械臂生产为案例,对该问题作一个简单的分析和说明。

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无锡威盛新材料科技有限公司的科研团队主攻碳纤维复合材料的研发和生产已有十多年的时间,特别是在碳纤维机械臂的应用方面,是属于国内起步较早、发展较快的一家碳纤维装备制造商。其为哈尔滨某知名机器人制造企业制造的机械臂已进入批量生产环节,在行业内具有一定的影响力,在机械臂的生产制造方面也有许多经验可供借鉴。在制作机械臂时,威盛新材对碳纤维复合材料的铺层处理,主要是根据机器人的性能需求,确定碳纤维复合材料的铺层方向、铺层的顺序和铺层总层数。

1、根据载荷的主方向设定铺层方向

过多的铺层角度取向会给设计工作以及制件成型增加复杂度,所以在满足设计要求的情况下尽可能减少铺层方向数,在铺层设计时,铺层角度一般多选取0°、+45°、-45°、90°这四种,对于其它特殊情况则需另案处理。如果需要将复合材料层合板设计成为准各向同性的,可以用60°的铺层方向(60/0/-60)s,对于使用缠绕工艺制造的制件来说,则不受这些限制。

在实际操作中,角度取向需要根据所承担载荷的类型来选择,即为了最大程度的利用纤维在轴向上的高性能,纤维铺设方向要根据载荷的主方向设定,在点应力状态,角度为0°的铺层对应正应力,角度为±45°的铺层对应剪应力,角度为90°的铺层是用来保证在复合材料制件的径向上有足够的正压力,若复合材料制件承受的载荷以拉压载荷为主,那么铺层方向应该选择拉压载荷的方向;若复合材料制件承受的载荷以剪切载荷为主,那么铺层之中要以+45°和-45°成对铺设为主;若复合材料制件所承受的载荷情况复杂,同时包括多种载荷,那么铺层设计时以0°、±45°、90°多方向混合铺设。

2、调整铺设方式增加碳纤维复合材料的整体性能

为了避免复合材料机械臂制件的基体在各方向上承受载荷,对于选择0°、+45°、-45°、90°四种基本铺层方式铺层的复合材料制件,每一个方向的铺层数占总铺层数的百分比应不小于6%-10%。

在具体铺设时,一般复合材料制件的铺层均采取对称均衡铺设。对称均衡铺设的特点就是在整体的铺层之中,上下铺层关于中间面对称,如果需要设计成非对称均衡铺层,应将这类非均衡或是非对称的铺层布置于靠近整体铺层中间的位置,这种方式能有效避免复合材料制件经历拉-弯耦合、拉-剪耦合之后发生翘曲形变。

在铺设的顺序上还应注意两个方面:第一,为了减少按照相同的方式铺放的相邻两层分层开裂的可能性,一般连续的相同铺层不超过四层,对性能要求更高的复合材料制件不超过两层;第二,为了降低机械臂的层间应力,在使用上述四种铺层角度时,应该尽量将0°层或者90°层布置在±45°层中间,将﹢45°层或者是-45°层布置在0°层与90°层中间。

3、铺层总厚度要兼顾外部尺寸和内部空间

为了不减工业机器人原有的自由度,并保证其原有性能,碳纤维复合材料机械臂在设计时,要维持外部尺寸大小不变,机械臂的内部同时要给布线以及控制电路的安装留有足够的空间,所以机械臂的壳体厚度要在一定的区间内,下限是维持原有性能的最低值,上限是不超过原铸铁结构臂厚度。

通过威盛新材批量生产出的机械臂案例可知,该碳纤维复合材料机械臂制造成本大约是铸铁机械臂的5.5倍,但是在满足工业机器人性能要求的前提下,碳纤维复合材料机械臂要比铸铁机械臂重量减轻72%,机器人的动力学性能因而得到显著提升,同时能耗明显降低。使用碳纤维复合材料替代传统的钢和铝制作机械臂对提升工业生产效率、节约能源保护环境等方面意义重大。我们也相信,随着我国对碳纤维复合材料的基本性能、典型结构、强度分析及成型工艺等方面研究的深入,碳纤维复合材料将在机器人制造中扮演着越来越重要的角色。

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圆柱坐标型工业机械手设计2006-12-04 21:11圆柱坐标型工业机械手设计(完整一套设计,有说明书:论文,图纸)001_装配图-A0_横向.dwg002_装配等轴测图-A0_纵向.dwg003_机械手传动原理图_A4_纵向.dwg004_机构简图-A4_纵向.dwg005_工作空间投影图_A3_纵向.dwg006_手爪驱动气缸_A4_横向.dwg007_活塞杆3连接块_A4_横向.dwg008_底座_A3_纵向.dwgThe Principles HARMONIC DRIVE GEARING.doc谐 波 传 动 原 理.doc001_任务书.doc002_成绩评定表.doc003_1_毕业设计(论文)书_封面.doc003_2_毕业设计(论文)书_目录.doc003_3+4_毕业设计(论文)书.doc目 录<一>、摘要………………………………………………………….1<二>、工业机械手总体设计……………………………………….2 一、运动设计及确定主要参数……………………………………………….2 二、驱动系统和位置检测装置的选择……………………………………….3 三、结构布置上的要求……………………………………………………….3 四、设计方法………………………………………………………………….3<三>、工件的计算………………………………………………….4<四>、工业机器人机构简图……………………………………….4<五>、末端执行器的结构与设计………………………………….5一、设计要求………………………………………………………………….5二、弹性机械手的结构……………………………………………………….5三、手指夹紧力的计算……………………………………………………….6四、手指式手部结构和驱动力计算………………………………………….6五、气缸的设计与计算……………………………………………………….7<六>、小臂的结构与设计………………………………………….9一、设计要求………………………………………………………………….9二、小臂的结构……………………………………………………………….9三、驱动力计算……………………………………………………………….9四、气缸的设计与计算……………………………………………………….10五、小臂抗弯刚度校核……………………………………………………….11<七>、大臂的结构与设计………………………………………….11一、设计要求………………………………………………………………….11二、大臂的结构……………………………………………………………….11三、驱动力计算……………………………………………………………….11四、校核活塞杆的稳定性…………………………………………………….12<八>、腰座的结构设计及计算…………………………………….13一、设计时注意的问题……………………………………………………….13二、腰座的结构结构………………………………………………………….13三、轴承的选择及较核……………………………………………………….14四、电机的计算及选择……………………………………………………….16五、谐波减速器及其选用…………………………………………………….17参考文献…………………………………………………………….19[摘要]: 使用SolidWorks 2000设计出机械手的总体结构。在设计过程中使用SolidWorks中的质量特征工具,对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算,可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。[关键词]:机械手、SolidWorks、简图、汽缸、步进电机、轴承[Abstract]: Make use of the SolidWorks 2000 to design the collectivity machinery of manipulator. And use the quality-character-tools of the Solidworks to assistant design and calculate the part of the quality、density、volume、barycenter、inertia of principal axis and inertia moment. It can greatly ease the heavy calculate and the process of verify in the course of design.[Key words]: manipulator、SolidWorks、sketch、cylinder、axletree参考文献1. 周伯英·工业机器人设计·机械工业出版社·1995.6.2. 龚振帮编·机器人机械设计·电子工业出版社·1995.3. (日)藤森洋三·机构设计·机械工业出版社·1990.4. (日)加藤一郎·机械手图册·上海科技出版社·1989.5. 成大光编·机械设计图册(5)·化学工业出版社·1999.6. 何存兴编·液压传动与气压传动·华工科技大学出版社·2000.8.7. 沈鸿·机械工程手册(10)·机械工业出版社·1987.10.8. <机械设计师手册>>编写组编·机械设计师手册·机械工业出版社·1989.1.9. 日本液压气动协会编·液压气动手册·机械工业出版社·1984.1110. 东北工学院<<机械零件设计手册>>编写组编·机械零件设计手册·冶金工业出版社·1979.1211. 周开勤编·机械零件手册·高等教育出版社·1998.3.12. 沈利华·机械设计手册(软件版)·机械工业部设计研究院13. 吴振彪编·机电综合设计指导·湛江海洋大学·2002.3

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