毕业设计任务书－单片机控制三自由度圆柱坐标机械手设计

1 上海电机学院上海电机学院 毕业设计任务书毕业设计任务书 课课 题题 单片机控制三自由度圆柱坐标机械手设计单片机控制三自由度圆柱坐标机械手设计 专专 业业 机械电子工程机械电子工程 年年 级级 姓姓 名名 学学 号号 指指 导导 教教 师 签字 师 签字 吴婷吴婷 学学 院院 院院 长 签字 长 签字 20122012 年年 月月 日日 2 课 题 来 源 企业课题 课 题 的 目 的 意 义 在工业生产线中 机械手具有很广泛的用途 它是工作抓取和装配系统中 的一个重要组成部分 它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定 的位置进行装配 机械手臂代替了人工的繁杂劳动 并且操作精度高 提高了 产品质量和生产效率 课题的目的是构思 设计一种结构相对简单 功能完备 具有较好的经济性和性能 价格比的机械手 机器人是典型的机电一体化设备 以该课题为机械电子工程毕业生的毕业设计课题在教学上也是很有意义的 3 要 求 课题的主要技术要求 课题的主要技术要求 三个自由度 上下一个 包括 Y 轴大臂小臂 前后一个 支座旋转一个 注 手爪开 合不算作自由度 上下自由度的工作范围是 10cm 前后自由度的工作范围是 25cm 手 爪开合是 60 度 机械手驱动方式 本课题上下 前后和旋转三个自由度通过步进电机的驱动来实现 由 单片机进行控制 机械手工作流程如图所示 归零 Y轴小臂 向上 Y轴大臂 向上 手指加紧 Y轴大臂 向下 支座逆时 针转 X轴小臂 收缩 Y轴小臂 向下 手指松开 Y轴大臂 向上 料槽小臂 伸出 Y轴小臂 向下 Y轴大臂 向下 X轴小臂 伸出 物料盘转 一个工步 支座顺时 针转 Y轴小臂 向上 料槽小臂 返回 Y轴大臂 向上 手指松开 X轴小臂 收缩 机械手循环动作流程 机械手归零过程 机械手 重复 定位精度 1mm 机械手最大抓重 2kg 工件尺寸 直径约 2 3cm 圆柱形 材料是铁质 支座旋转角度为 180 度 最大速度 90 度每秒 物料盘 采用步进电机控制 每工步旋转角度 30 度 最大转度 30 度每秒 Y 轴大臂上下移动距离为 20cm 最大速度 10cm s Y 轴小臂上下移动距离为 10cm 最大速度 10cm s X 轴小臂伸缩距离 10cm 最大速度 10cm s 手指开合角度为 60 度 最大速度 60 度每秒 料槽小臂 推动工件的推杆 伸缩距离为 15cm 最大速度 10cm s 课题工作量要求 课题工作量要求 完成包括总装配图 部件图 主要零件图在内的图纸不少于 2 张 A0 主要 零件图总图幅不少于一张 A1 单片机控制电路原理图 1 张 A1 设计计算说明书不少于 1 5 万字 外文技术资料翻译不少于 2 万印刷符号 4 课 题 主 要 内 容 及 进 度 收集 研读工业机械手的国内外技术资料 特别是结构和控制资料 熟悉 其结构特点 根据技术要求拟定设计方案 包括整体结构方案和控制方案 设计三自由度机械手的详细结构 画出总装配图并完成相应的设计计算 挑选部分典型零件设计零件工作图 利用单片机控制完成机械手的电路原理图 撰写设计计算说明书 工作进度 工作进度 2012 12 收集 研究资料 开题 拟订总体设计方案 2013 1 2 修改 完善开题报告 完成文献翻译 2013 2 13 2013 3 31 系统有关设计计算 绘制总装配图 2013 4 1 2013 4 15 绘制主要零件的零件施工图 2013 4 16 2013 4 30 控制系统设计 绘制接线原理图 2013 5