毕业设计答辩-一种高精度办公机器人机械系统设计-完整版.ppt

,一种高精度办公机器人机械系统设计,指导老师：,答辩人：,专业：机械电子工程,机器人的作用：解决远程签字问题而设计机器人的组成：机械部分和控制部分。,工作原理：,签名数据采集,PC端软件接收数据理为脉冲和辅助信号,单片机接收数据并存储，,步进电机电磁铁动作,单片机控制程序流程图,本课题的重点任务是提高写字精度，减小机器人的尺寸,上代机器人存在问题：1.电机的震动噪音大、2.抬压笔机构设计不合理，干涉写字机构运动3.五杆机构刚度不够等问题造成的写字精度不高且不稳定4.整体造型凌乱臃肿。,五杆机构的优化,新式：金属材料，机构刚度保证；加工采用精度高的线切割，孔的垂直度中心距等尺寸精度得到提高,旧式：塑料材料，机构刚度低；采用激光加工，尺寸精度不能保证,自设计的抬压机构电磁笔,本设计的抬压笔结构根据电磁铁原理制作的自动笔式电磁笔,新：电磁笔的笔芯有弹簧，防止五杆机构受力过大，且轴套式固定高度可调灵活度大，笔芯可换。,旧：机构为死固定压笔机构和五杆互相挤压容易影响五杆的运动轨迹、受力不均且不容易换笔芯,采用专业细分驱动电机,采用专业的M420B步进电机驱动器，1/2细分使步进电机运动更精确稳定，噪音震动减弱。,高性能、低价格供电电压1840VDC驱动电流0.252A可调自动半流功能最高动态128细分（可调）光电隔离信号输入电机噪声优化功能双极恒流斩波方式斩波频率最高100KHz外形精巧、便于安装,小步进电机丝杆滑台,旧：采用8MM丝杆光轴组成的滑台机构臃肿且电机安装设计不合理，运动不平稳噪音大。驱动器为20步进电机驱动尺寸大功能过剩,新：0.5mm导程丝杆和光轴组成的滑台，运动更加平稳精确，尺寸更小是结构更紧凑，功耗更小，几乎为静音运动。驱动器改为3*2的A498848细分驱动模块功能强大且价格便宜,自主设计的PCB板,新：运用AD软件画单片机控制电路图并支撑尺寸紧凑的PCB控制板，另有外加电压的功能可以满足电磁笔和控制板电压不一的要求,旧：单片机控制板采用手工制作电路板大且不稳定，电路不能外加电压，电磁铁共用控制板逻辑电压，力度不够,可以使用更小的电源,新：本设计采用的额定电压为24V电源，每个20步进电机额定电流0.6A电磁铁0.428A所以采用2A稳定电流电源即可所以能采用更小巧的电源如图,旧：由于有三个20步进电机，和一个电磁铁多疑电流应大于2.5A故选择大的电源，尺寸更大,总体造型,通过对比很明显，新的设计结构更稳紧凑，造型设计更符合人机工程学，低噪音且美观的外形，更符合办公环境,采用加工精度高的线切割，尺寸精度得到提高,总结,本设计减弱了步进电机噪音震动，提高了五杆机构的刚度，改善了轨迹的平滑度和力度，使机构的移动更为平滑精确，和重新设计的PCB板提高了控制精度。总体上就提高了机器人写字的精度。采用更小的部件是机构更为紧凑，造型更为美观，更符合实际应用环境。,本设计的机器人可以通过远程的平板电脑采集客户签名，完整的还原客户的签名能很好的解决需求客户笔迹的问题，且国