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微信营销号是啥意思,长沙官网seo技巧,赣州人才网下载,学校网站模板第2章 结构的设计
2.1手部机构
手部机构是机器人机械手直接与工件、工具等接触的部件#xff0c;它能执行人手的部分功能。目前#xff0c;根据被抓取工件、工件等的形状、尺寸、重量、易碎性、表面粗糙度的不同#xff0c;在工业生产中使用着多种形式的手部机构#xff0c…第2章 结构的设计2.1手部机构手部机构是机器人机械手直接与工件、工具等接触的部件它能执行人手的部分功能。目前根据被抓取工件、工件等的形状、尺寸、重量、易碎性、表面粗糙度的不同在工业生产中使用着多种形式的手部机构最常见的是钳爪式、磁吸式和气吸式也有少数的特殊形式。不同形式的手部机构其夹紧力的计算各有不同。钳爪式手部机构是最常见的形式之一。手爪有两个、三个或多个其中两个的最多。抓取工件的方式有两种外卡式和内撑式。从其机械机构特征、外观与功用来看有多种形式它们分别是1拨杆杠杆式钳爪2平行连杆式钳爪3齿轮齿条移动式钳爪4重力式钳爪5自锁式钳爪6自动定心钳爪7抓取不同直径工件的钳爪8具有压力接触销的钳爪9抓勾与定位销十钳爪10复杂形状工件用的自动调整式钳爪11同时抓取一对工件的钳爪与内撑式三指钳爪12特殊式手指钳爪同时对钳爪的选用也非常重要应考虑以下几个方面1应具有足够的夹紧力这样才能防止工件在移动过程中脱落一般夹紧力为工件重量的2到3倍。2应具有足够的张开角来适应它抓取和松开工件之间较大的直径范围而且夹持工件中心位置变化要小即定位误差小。3应具有足够的强度和刚度以免承受在运动过程中产生的惯性力和震动的影响。4应能保证工件的可靠定位5应适应被抓取对象的要求6尽可能具有一定的通用性夹持式手部结构由手指(或手爪)和传力机构所组成。其传力结构形式比较多如滑槽杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式等。2.1.1手指的形状和分类夹持式是最常见的一种其中常用的有两指式、多指式和双手双指式:按手指夹持工件的部位又可分为内卡式(或内涨式)和外夹式两种:按模仿人手手指的动作手指可分为一支点回转型二支点回转型和移动型(或称直进型)其中以二支点回转型为基本型式。当二支点回转型手指的两个回转支点的距离缩小到无穷小时就变成了一支点回转型手指;同理当二支点回转型手指的手指长度变成无穷长时就成为移动型。回转型手指开闭角较小结构简单制造容易应用广泛。移动型应用较少其结构比较复杂庞大当移动型手指夹持直径变化的零件时不影响其轴心的位置能适应不同直径的工件。(四)具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形当应尽量使结构简单紧凑自重轻并使手部的中心在手腕的回转轴线上以使手腕的扭转力矩最小为佳。(五)考虑被抓取对象的要求根据机械手的工作需要通过比较我们采用的机械手的手部结构是一支点 两指回转型由于工件多为圆柱形故手指形状设计成V型其结构如附图所示。2.1.3手部夹紧的设计1、手部驱动力计算本课题电动机械手的手部结构如图2-1所示图2-1齿轮齿条式手部其工件重量G10公斤2.2 手腕结构设计2.2.1 手腕的自由度手腕是连接手部和手臂的部件它的作用是调整或改变工件的方位因而它具有独立的自由度以使机械手适应复杂的动作要求。手腕自由度的选用与机械手的通用性、加工工艺要求、工件放置方位和定位精度等许多因素有关。由于本机械手抓取的工件是水平放置同时考虑到通用性因此给手腕设一绕x轴转动回转运动才可满足工作的要求目前实现手腕回转运动的机构因此我们选用。它的结构紧凑但回转角度小于并且要求严格的密封。2.2.2 手腕的驱动力矩的计算手腕转动时所需的驱动力矩手腕的回转、上下和左右摆动均为回转运动驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕起动时所产生的惯性力矩手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩动片与径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏重力矩.图2-2所示为手腕受力的示意图。1.工件2.手部3.手腕 图2-2手碗回转时受力状态2.3手臂伸缩升降的尺寸设计与校核2.3.1 手臂伸缩的尺寸设计与校核手臂伸缩的尺寸设计手臂伸缩采用烟台气动元件厂生产的标准参看此公司生产的各种型号的结构特点尺寸参数结合本设计的实际要求尺寸系列初选内径为100/63。尺寸校核在校核尺寸时只需校核内径63mm,半径R31.5mm的的尺寸满足使用要第3章 控制系统设计由于微型计算机具有体积小可靠性高灵活性强易于配置功能丰富及价格便宜等特点采用微型计算机对工业机器人进行控制已经成为当今机器人控制技术研究和发展的主流。机械手的控制系统原则上可分为点位控制与连续轨迹控制两大类。点位控制只要求按规定精度从起始点到达预定点而对移动路径不做要求。连续轨迹不仅与运动的起点与终点有关还必须保证运动轨迹与设计轨迹一致。因此在连续轨迹控制中要进行轨迹设计并对任意运动轨迹进行补插补间运算。为了机器人运动平稳就必须保证机器人的运动速度、加速度连续这无疑也需要进行复杂的运算。微型计算机对机器人的控制一般采用分层控制的方法。第一层为最高层其任务是识别工作空间并据此决定如何完成给定的任务第二层是决策层其任务是将给定的操作分成基本的运动第三层是策略层其工能是将基本的运动转化成各自由度的运动第四层是执行层它将控制机器人完成各自由度的运动。其中第一层及第二层属于人工智能的范畴机器人的控制主要是研究第三、第四层。微型计算机种类很多一般均由以下三部分组成。A. 中央处理器CPU或称微处理器MPU。B. 内存储器即主记忆装置ROM及RAM 。C. 输入输出装置I/O或称接口装置联系这些装置的为三条总线即数据总线DB地址总线AB及控制总线CB。不同型号的微型计算机主要是中央处理器CPU的内容的功能不同因而有不同的指令系统和汇编语言。由于外部设备之不同以及是否用于实时控制其I/O接口装置因而很大差异。RAM和ROM 的存储量大小直接影响计算机的应用范围。但一般微型计算机都可以在原有存储量的基础上加以扩充。本机器人的控制系统的组织结构如图3-1。它由主CPU板、I/O板、控制面板、示教盒、伺服板、和稳压电源板等组成。图3-1控制系统组织结构图 8279的引脚及功能如图所示D0~D7数据总线双向、三态总线和系统数据相连用于CPU 和8279间的数据/命令传送。CLK系统时钟输入线为8279提供内部时钟的输入端。RESET复位输入线当RESET1时8279复位其复位状态为16字符显示编码扫描键盘-双键锁定。CS片选输入线当CS0时8279被选中允许CPU对其读、写否则被显示。A0数据选择输入线当A01时CPU写入数据为命令字读出数据为状态字A00时CPU读、写的字节均为数据。RD、WR读、写信号输入线低电平有效来自CPU的控制信号控制8279的读、写操作。IRQ中断申请输出线。高电平有效。SL0~SL3扫描线输出线。用来扫描键盘和显示器它们可以编程设定为编码4中取1或译码输出。RL0~RL7回复线矩阵或传感器矩阵的列或行信号输出线。SHIFT移位信号输出线高电平有效该输入信号是8279键盘数据的次高位。CNTL/STB控制/选通输入线高电平有效。OUTA0~OUTA3A组显示信号输出线 这两组都是显OUTB0~OUTB3B组显示信号输出线 示信号输出线与多位数字显示的扫描线SL0~SL3同步。BD显示消隐输出线低电平有效该信号在数字切换显示或使用消隐命令时将显示消隐。