机械5

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。 目录 第1章绪论…………………………………………………………………… 3 1.1机器人概述…………………………………………………………… 4 1.2机器人的历史、现状………………………………………………… 4 1.3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……………3 2.1自由度及关节…………………………………………………………… 4 2.2基座及连杆…………………………………………………………… 4 2.2.1基座……………………………………………………………… 7 2.2.2大臂……………………………………………………………… 7 2.2.3小臂……………………………………………………………… 7 2.3机械手的设计……………………………………………………………4 2.4驱动方式…………………………………………………………………4 2.5传动方式…………………………………………………………………4 2.6制动器……………………………………………………………………4 第3章控制系统硬件……………………………………………………………4 3.1控制系统模式的选择……………………………………………………4 3.2控制系统的搭建……………………………………………………… 4 3.2.1工控机……………………………………………………………4 3.2.2数据采集卡………………………………………………………4 3.2.3伺服放大器………………………………………………………4 3.2.4端子板…………………………………………………………… 4 3.2.5电位器及其标定………………………………………………… 4 3.2.6电源……………………………………………………………… 4 第4章控制系统软件………………………………………………………… 4 4.1预期的功能…………………………………………………………… 4 4.2实现方法………………………………………………………………4 4.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制………………………4 4.2.2直流电机的伺服控制………………………………………………4 4.2.3电机的自锁…………………………………………………………4 4.2.4示教编程及在线修改程序…………………………………………4 4.2.5设置参考点及回参考点……………………………………………4 第5章总结……………………………………………………………………… 4 5.1所完成的工作………………………………………………………… 4 5.2设计经验……………………………………………………………… 4 5.3误差分析……………………………………………………………… 4 5.4可以继续探索的方向………………………………………………… 4 致谢……………………………………………………………………………… 4 参考文献………………………………………………………………………… 4 该设计的目的是为了设计一台物料搬运机器人，利用现有已经报废的焊接机器人，本文的中结构设计主要偏向于对原有机构的改造和机械手的设计。 基座是整个机器人本体的支撑。为保证机器人运行的稳定性，采用两块“Z”字形实心铸铁作支撑。 基座上面是接线盒子，所有电机的驱动信号和反馈信号都从中出入。接线盒子外面，有一个引入线出口和一个引出线出口。