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四自由度的工业实验平台机械手设计说明书.doc

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四自由度的工业实验平台机械手设计说明书.doc

西安交通大学本科生毕业设计(论文)摘要在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。关键词机器人,示教编程,伺服,制动西安交通大学本科生毕业设计(论文)ABSTRACTINTHEMODERNLARGESCALEMANUFACTURINGINDUSTRY,ENTERPRISESPAYMOREATTENTIONONTHEAUTOMATIONDEGREEOFTHEPRODUCTIONPROCESSINORDERTOENHANCETHEPRODUCTIONEFFICIENCY,ANDGUARANTEETHEPRODUCTQUALITYASANIMPORTANTPARTOFTHEAUTOMATIONPRODUCTIONLINE,INDUSTRIALROBOTSAREGRADUALLYAPPROVEDANDADOPTEDBYENTERPRISESTHETECHNIQUELEVELANDTHEAPPLICATIONDEGREEOFINDUSTRIALROBOTSREFLECTTHENATIONALLEVELOFTHEINDUSTRIALAUTOMATIONTOSOMEEXTENT,CURRENTLY,INDUSTRIALROBOTSMAINLYUNDERTAKETHEJOPSOFWELDING,SPRAYING,TRANSPORTINGANDSTOWINGETC,WHICHAREUSUALLYDONEREPEATEDLYANDTAKEHIGHWORKSTRENGTH,ANDMOSTOFTHESEROBOTSWORKINPLAYBACKWAYINTHISPAPERIWILLDESIGNANINDUSTRIALROBOTWITHFOURDOFS,WHICHISUSEDTOCARRYMATERIALFORAPUNCHFIRSTIWILLDESIGNTHESTRUCTUREOFTHEBASE,THEBIGARM,THESMALLARMANDTHEENDMANIPULATOROFTHEROBOT,THENCHOOSEPROPERDRIVEMETHODANDTRANSMISSIONMETHOD,BUILDINGTHEMECHANICALSTRUCTUREOFTHEROBOTONTHISFOUNDATION,IWILLDESIGNTHECONTROLSYSTEMOFTHEROBOT,INCLUDINGCHOOSINGDAQCARD,SERVOCONTROL,FEEDBACKMETHODANDDESIGNINGELECTRICCIRCUITOFTHETERMINALCARDANDCONTROLSOFTWAREGREATATTENTIONWILLBEPAIDONTHERELIABILITYOFTHECONTROLSOFTWAREANDTHEROBOTSAFETYDURINGRUNNINGTHEAIMSTOREALIZEFINALLYINCLUDESERVOCONTROLANDBRAKEOFTHEJOINT,MONITORINGTHEMOVEMENTOFEACHJOINTINREALTIME,PLAYBACKPROGRAMMINGANDMODIFYINGTHEPROGRAMONLINE,SETTINGREFERENCEPOINTANDRETURNINGTOREFERENCEPOINTKEYWORDSROBOT,PLAYBACK,SERVOCONTROL,BRAKE西安交通大学本科生毕业设计(论文)目录第1章绪论311机器人概述412机器人的历史、现状413机器人的发展趋势4第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计321自由度及关节422基座及连杆4221基座7222大臂7223小臂723机械手的设计424驱动方式425传动方式426制动器4第3章控制系统硬件431控制系统模式的选择432控制系统的搭建4321工控机4322数据采集卡4323伺服放大器4324端子板4325电位器及其标定4326电源4第4章控制系统软件441预期的功能442实现方法4421实时显示各个关节角及运动范围控制4西安交通大学本科生毕业设计(论文)422直流电机的伺服控制4423电机的自锁4424示教编程及在线修改程序4425设置参考点及回参考点4第5章总结451所完成的工作452设计经验453误差分析454可以继续探索的方向4致谢4参考文献4

注意事项

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