机电一体化毕业设计(论文)生产线智能传输系统机械手手腕解析.doc
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1、 毕 业 设 计题目_生产线智能传输系统机械手手腕解析 姓 名: 学 号: 系(院): 机电工程学院 班 级:D09机电二班 指导教师: 职 称: 助教 二O一二 年 五 月 三十 日摘要随着生活水平不断提高和发展,高强度,高危险和普通乏味的工作不在困扰这我们。然而对于机器人动作的灵敏度、精密度有了更高的要求。根据其所处的环境、机器人需要执行的任务和机器人所配备的传感器等。来进行选择。本论文讲解的各种常用的机械手手腕结构和基本原理,和在生产线中的实际应用,描述讨论了关节变量空间。主要分析了各方位的自由度的要求、实现方式以及驱动原件的分析与介绍,以实现理论与实践的结合目的。关键词:工作环境;传感
2、器;自由度;限位系统;坐标系。ABSTRACTAs living standards improve and development, high strength, high risk and ordinary dull job is not in trouble this us. However, to the sensitivity, precision robot action have higher requirements. According to its surroundings, robots need to perform tasks and the robot equipp
3、ed with sensors, etc. To choose. This paper explained the various kinds of wrist structure and basic principle manipulator, and in the production line in the practical application, describe the joint variables discussed space. Mainly analysis the parties of the requirements of a degree of freedom an
4、d realization and drive the original analysis and introduces, in order to realize the combination of theory with practice purposes. Keywords: Work Environment, Sensors, Freedom, Limit System, Coordinate System.目录摘要1一、概论4二、手腕的特点及要求5三、手腕的分类61、按自由度数目来分6(1)单自由度手腕6(2)二自由度手腕7(3)三自由度手腕92、按驱动方式来分11(1)直接驱动手腕
5、11(2)远距离传动手腕12四、实际中的典型结构131、摆动液压缸132、单自由度回转运动手腕143、双回转油缸驱动手腕15五、总结体会16参考文献17致谢18一 概论机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用是调节或改变工件的方位, 因而它具有独立的自由度,以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。为了使手部能处于空间任意方向,要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的旋转运动。这便是腕部运动的三个自由度,分别称为手腕的回转R、手腕的俯仰P和手腕的摆动Y。6并不是所有的手腕都必须具备三个自由度,而是根据实际使用的工作性能要求来确定。 图1.1腕部坐标系 图1.2手腕的摆动 图1.3手腕的
6、俯仰 图1.4手腕的回转上述三图分别是手臂根据相应坐标的运动部署,在实际工作生产中,可根据抓取物的相应位置、材料、颜色和形状等来作出其运动的判定依据。其中要结合PLC及生产线的相应科技来实现。如:传感器技术:利用电容式传感器来判定物体的有无;电感式传感器来判断物体的材料;用漫反射式传感器来判定物体的颜色等。二 手腕的特点及要求在分析机械手手腕的特点和要求的的时候,要考虑到机械手的组成及各部分关系概述机械手由三大部分(机械部分、传感部分、控制部分)六个子系统(驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统、控制系统)组成。机械结构系统:机器人的机械结构又主要包括末端操作器、
7、手腕、手臂、机身(立柱)。5驱动系统:驱动器是把从动力源获得的能量变换成机械能,使机器人各关节工作的装置,常见的驱动形式有步进电机驱动、直流电机驱动、交流电机驱动、液压驱动、气压驱动以及近些年出现的一些特殊的新型驱动(例如超声波驱动、磁致伸缩驱动、静电驱动等)。2 5控制系统:机器人的控制方式多种多样,根据作业任务不同,主要可分为点位控制方式(PTP)、连续轨迹控制方式(CP)、力(力矩)控制方式和智能控制方式。2综合以上分析,主要特点要求可以分为:1.结构紧凑、重量轻;2.动作灵活、平稳,定位精度高;3.强度、刚度高;4.合理连接结构,传感器和驱动装置的合理布局及安装等;5.要适应工作环境的
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