物料搬运机器人手的系统设计
搬运机械手设计范文
搬运机械手设计范文
搬运机械手是一种能够代替人工搬运物体的机械装置。
它能够根据预
设程序，准确无误地完成物体的搬运任务，提高生产效率和工作安全性。
本文将对搬运机械手的设计进行阐述，包括结构设计、控制系统和安全性
设计等方面。
搬运机械手的结构设计是其基础，良好的结构设计能够保证机械手的
运行平稳、稳定和可靠。
首先，机械手的骨架需要具备足够的强度和刚度，以承受各种工况下的载荷。
其次，机械手的关节设计需要灵活、准确，以
达到最佳的运动效果。
同时，机械手的末端执行器设计要能够适应不同物
体的搬运需求，具备良好的抓取能力和准确的定位功能。
搬运机械手的安全性设计至关重要，它能够保证机械手的运行安全和
人员的人身安全。
首先，机械手需要具备自动停止功能，当检测到异常情
况时能够及时停止运行，避免发生意外。
其次，机械手需要具备防撞设计，能够避免与周围环境或物体的碰撞，减少损坏可能性。
此外，机械手的抓
取设备需要具备力控制功能，以避免因过大的抓取力导致物体或机械手的
损坏。
最后，机械手需要具备紧急停止按钮和安全门等人机交互设备，以
保障操作人员的安全。
综上所述，搬运机械手设计的关键要素包括结构设计、控制系统和安
全性设计等方面。
良好的设计能够确保机械手具备高效、稳定、可靠和安
全的搬运能力，满足不同搬运任务的需求。
随着科技的不断发展，搬运机
械手将有着更加广阔的应用前景和发展空间。
搬运AGV系统设计及路径规划研究共3篇
搬运AGV系统设计及路径规划研究共3篇搬运AGV系统设计及路径规划研究1搬运AGV（Automated Guided Vehicle）系统可以帮助企业实现自动化物料搬运和分配，从而提高物流和供应链的效率。
在搬运AGV系统中，路径规划就是一个非常重要的环节，它可以确保AGV沿着最短路径或最优路径进行搬运任务。
搬运AGV系统的设计需要考虑以下因素：1. AGV的载重量和尺寸：根据企业的需求，可以选择适当的载重量和尺寸的AGV来满足物料搬运的要求。
2. AGV的定位系统：通常使用激光定位系统、磁条导航系统或视觉导航系统来定位AGV的位置，从而实现路径规划和搬运任务。
3. AGV的电池寿命和充电方式：电池寿命和充电方式直接影响AGV的工作时间和效率。
4. AGV的安全保护和紧急停车措施：AGV必须具备安全保护和紧急停车措施来应对突发情况，保护员工和设备的安全。
在搬运AGV系统中，路径规划算法可以分为静态路径规划和动态路径规划两种。
静态路径规划算法是指在系统开始运行前，提前规划好AGV的行进路径。
静态路径规划算法简单、稳定，适用于一些定点、周期性的物料搬运任务。
常见的静态路径规划算法有A*算法、Dijkstra算法和Floyd算法等。
动态路径规划算法是指在AGV系统实时运行过程中，根据当前情况进行路径规划。
动态路径规划可以根据环境变化、任务变化和AGV状态变化等因素进行调整，可以应对更加复杂的任务需求。
常见的动态路径规划算法有遗传算法、模拟退火算法、人工神经网络等。
在实际应用中，根据具体的搬运需求和系统性能，可以选择适当的路径规划算法。
同时，在路径规划过程中，需要考虑以下因素：1. 地图建立：建立精准的搬运AGV地图，包括道路、障碍物、充电区域等信息。
2. 起点终点确认：根据实际运行需求，确认起点和终点，从而确定AGV行进的方向和路径。
3. 避障策略：根据地图信息和传感器数据，实时避免障碍物，确保AGV的安全行进。
基于PLC的物料搬运机器人控制系统设计
基于PLC的物料搬运机器人控制系统设计本文档介绍了基于可编程逻辑控制器（PLC）的物料搬运机器人控制系统的设计。
该系统用于自动化物料搬运过程，提高生产效率和降低人力成本。
1. 系统概述物料搬运机器人控制系统由以下几个主要组件组成：- PLC控制器：作为系统的控制核心，负责接收和处理传感器信号，并根据预设的逻辑进行控制。
- 传感器：用于检测物料位置、距离和重量等信息，并将其传输给PLC控制器。
- 执行器：包括电机、气动装置等，用于实现机器人的移动和物料的搬运。
- 人机界面（HMI）：用于监控和操作整个系统，提供用户友好的界面和交互功能。
2. 硬件设计物料搬运机器人控制系统的硬件设计主要包括PLC控制器的选择、传感器和执行器的选型，以及HMI的设计。
- PLC控制器：根据实际需求选择功能强大、稳定可靠的PLC 控制器，具备足够的输入输出接口以及通信功能。
- 传感器：根据具体的搬运需求选择适合的传感器，如接近传感器、压力传感器和重量传感器等。
- 执行器：根据物料的大小和重量选择适合的执行器，如电机驱动的轮子和夹爪等。
- HMI设计：设计直观的界面，显示机器人状态、物料位置以及操作按钮等。
3. 软件设计物料搬运机器人控制系统的软件设计主要包括PLC程序和HMI界面的编程。
- PLC程序：使用合适的编程语言（如Ladder Diagram）编写逻辑控制程序，实现自动化的搬运过程，包括物料检测、移动和放置等功能。
- HMI界面：根据用户需求设计HMI界面，用于显示系统状态、操作按钮和参数设置等。
4. 应用场景基于PLC的物料搬运机器人控制系统广泛应用于各个行业的物料搬运过程，如制造业、物流和仓储行业等。
- 制造业：机器人可在生产线上自动搬运物料，提高生产效率。
- 物流和仓储：机器人可在仓库中自动搬运货物，减少人力成本和物料损失。
5. 总结基于PLC的物料搬运机器人控制系统是一种高效、自动化的物料搬运解决方案。
搬运机器人工作站系统设计
搬运机器人工作站系统设计搬运机器人工作站系统是一种自动化设备，用于在工业生产线上搬运和处理物料。
该系统由搬运机器人、工作站和控制系统组成，能够实现高效的物料搬运和加工操作。
一、搬运机器人搬运机器人是系统的核心部分，它具有高度的灵活性和精准的定位能力。
搬运机器人通常采用多轴关节式结构，可以在三维空间内自由移动和旋转，实现物料的准确定位和抓取。
机器人配备有传感器和视觉系统，可以实时感知周围环境，并根据预设的路径和任务进行自主操作。
二、工作站工作站是机器人进行物料搬运和加工的场所，通常由输送带、传感器和加工设备组成。
输送带用于将物料从生产线上输送到工作站，并将加工后的物料送回生产线。
传感器用于检测物料的位置和状态，以便机器人进行准确的抓取和放置操作。
加工设备可以根据需要进行各种物料加工，如装配、焊接、打磨等。
三、控制系统控制系统是整个搬运机器人工作站系统的大脑，负责调度和控制机器人的运动和操作。
控制系统由计算机和各种传感器组成，可以实时获取机器人和工作站的状态信息，并根据预设的任务和优先级进行任务调度。
控制系统还可以与其他生产线的控制系统进行通信，实现物料的无缝衔接和协同操作。
四、系统设计考虑因素在设计搬运机器人工作站系统时，需要考虑以下因素：1. 安全性：系统应具备安全保护机制，如防撞装置、急停按钮等，以确保操作人员和设备的安全。
2. 灵活性：系统应具备灵活的配置和布局能力，可以适应不同的生产线和工艺要求。
3. 效率性：系统应具备高效的物料搬运和加工能力，以提高生产效率和降低人力成本。
4. 可扩展性：系统应具备可扩展的设计和接口，方便后续的功能扩展和升级。
5. 可靠性：系统应具备稳定可靠的性能，能够长时间稳定运行，减少故障和维修次数。
五、应用场景搬运机器人工作站系统广泛应用于各种生产线，如汽车制造、电子制造、食品加工等行业。
在汽车制造业中，搬运机器人工作站系统可以实现汽车零部件的搬运和装配操作；在电子制造业中，系统可以实现电子产品的组装和测试操作；在食品加工业中，系统可以实现食品的包装和质检操作。
搬运机器人系统设计
搬运机器人系统设计1. 引言搬运机器人是一种无人驾驶智能设备，能够自主搬运物品。
它们在仓库、工厂和物流环境中广泛应用，在提高工作效率和减少人力成本方面具有重要作用。
本文将介绍搬运机器人系统的设计。
2. 硬件架构搬运机器人系统的硬件架构包括以下主要组件：2.1 机器人主体搬运机器人主体由底盘、搬运装置和导航模块组成。
底盘负责机器人的移动，搬运装置用于搬运物品，导航模块用于确定机器人在环境中的位置。
2.2 感知模块感知模块由传感器组成，用于获取机器人周围环境的信息。
常用的传感器包括激光雷达、摄像头和超声波传感器。
这些传感器会将环境中的障碍物、物品和人员等信息传输给控制模块进行处理。
2.3 控制模块控制模块是搬运机器人系统的大脑，负责处理感知模块传来的信息，制定机器人的运动策略，并控制机器人的行为。
它通常由嵌入式计算机和相应的软件组成。
2.4 通信模块通信模块用于实现机器人与其他系统的数据交换。
例如，在仓库环境中，搬运机器人可以通过与仓库管理系统进行通信，获取搬运任务和更新任务状态。
3. 软件架构搬运机器人系统的软件架构包括以下模块：3.1 导航模块导航模块使用机器人的定位信息和环境地图，确定机器人的导航路径。
它通常采用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法，能够实时构建地图并同时定位机器人自身。
3.2 路径规划模块路径规划模块根据导航模块提供的导航路径和环境信息，制定机器人的行驶路线。
常用的路径规划算法包括A*算法和Dijkstra算法。
3.3 避障模块避障模块负责检测机器人周围的障碍物，避免与其产生碰撞。
它通过感知模块提供的传感器数据判断障碍物的位置和大小，并相应地调整机器人的行驶路径。
3.4 任务调度模块任务调度模块接收来自仓库管理系统的搬运任务，并根据机器人的状态和可用资源，分配任务给合适的机器人。
它考虑到机器人的负载能力、运动速度和电池寿命等因素，实现任务的优化调度。
智能物料搬运机器人的设计与实现
目录1.绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2智能物料搬运机器人国内外研究现状 (1)1.2.1智能物料搬运机器人国外研究现状 (1)1.2.2智能物料搬运机器人国内研究现状 (2)1.3研究意义 (3)1.4研究内容 (4)2.智能物料搬运机器人是的方案设计 (5)2.1 AGV小车的定义 (5)2.2 AGV小车的功能 (6)2.3 AGV小车的组成 (6)2.4 AGV小车的部件 (7)2.4.1车体 (7)2.4.2 AGV小车电源 (7)2.4.3驱动装置 (7)2.4.4物料搬运机构 (8)2.4.5导引装置 (9)2.4.6测距保护模块 (10)2.4.7小车的摄像头和无线通信装置 (10)3. AGV小车的本体设计 (11)3.1 AGV小车的车体 (11)3.2选定电机 (11)3.2.1选定电机种类 (11)3.2.2选定电机型号 (11)3.3确定驱动模块 (12)3.4蓄电池的选择 (13)I3.5 微控制器模块 (13)3.6 红外线避障模块 (15)3.7导航模块设计 (16)3.8 液晶显示屏 (18)3.9 设计无线通信模块 (18)3.10 小车的底架 (19)4. 设计AGV小车路径 (21)4.1 路径规划 (21)4.2 寻迹原理 (21)4.3 AGV小车的驱动状态 (22)4.3.1 直线运行状态 (23)4.3.2 转弯运行状态 (23)4.3.3 岔路运行状态 (24)4.4 避障设计 (24)4.4.1确定缓冲距离 (25)4.4.2 确定制动距离 (25)4.4.3.确定转弯半径和安全距离 (26)5. AGV小车的运动仿真 (27)5.1 小车本体的仿真 (27)5.1.1 小车进行运动学分析 (27)5.1.2 小车直线的运动仿真 (28)5.1.3 小车转弯的运动仿真 (29)5.2 升降平台的仿真 (30)6. 结论 (33)6.1 全文总结 (33)6.2 研究展望 (33)参考文献 (34)致谢 (36)Ⅱ智能物料搬运机器人的设计与实现摘要：现在这个世界我们的生活节奏越来越快，我们所需要的越来越多。
智能物料搬运机器人结构设计
智能物料搬运机器人结构设计近年来，随着智能科技的快速发展，智能物料搬运机器人正逐渐走进生产场景，为企业提供高效、准确的物料搬运服务。
在设计智能物料搬运机器人的过程中，合理的结构设计十分关键。
本文将就智能物料搬运机器人的结构设计进行探讨。
一、概述智能物料搬运机器人通过使用传感器、图像识别和路径规划等技术，实现对物料的自动搬运。
在结构设计时，需要考虑机器人的整体稳定性、承重能力、操作灵活性和节能性等因素。
二、底盘设计底盘是机器人的基础，它承载机器人的其他部件并提供移动支撑。
底盘应具备稳定性和良好的操控性。
为了保证机器人的稳定性，可以采用低重心设计，将重量集中在底盘下部，增加机器人的稳定性。
底盘通常采用强度高、重量轻的材料制作，如铝合金或碳纤维等。
三、机械臂设计机械臂是智能物料搬运机器人的核心部件，用于实现物料的抓取和放置。
机械臂应具备较大的抓取范围、灵活性和精准性。
在机械臂的设计中，需要考虑机械臂的关节数量和传动方式。
关节数量的增加可以提高机械臂数控的自由度，从而增加机械臂的运动范围和精度。
传动方式可以选择电机驱动、液压驱动或气动驱动等，根据实际应用场景选择合适的驱动方式。
四、传感器与控制系统智能物料搬运机器人需要多种传感器和控制系统来实现自动化操作。
例如，通过使用激光测距传感器，可以实现对周围环境的障碍物检测与避障；通过使用摄像头和图像识别算法，可以实现对物料的抓取与放置。
传感器和控制系统的设计应考虑其实时性和可靠性，确保机器人能够准确地感知周围环境并做出相应的操作。
五、能源供应与节能设计智能物料搬运机器人在工作过程中需要持续供应能源，因此能源供应系统的设计至关重要。
可以选择电池、燃料电池或超级电容等不同的能源供应方式，根据机器人的工作需求和使用环境选择合适的能源供应系统。
同时，在设计过程中应注重节能设计，采用高效的电机、优化的传动系统和合理的能源管理策略，降低机器人的能耗，延长续航时间。
六、安全性设计在智能物料搬运机器人的设计中，安全性是重要的考虑因素。
智能物料搬运机器人的设计与研究
智能物料搬运机器人的设计与研究一、综述随着科技的飞速发展，智能物料搬运机器人在工业生产中的应用越来越广泛。
智能物料搬运机器人是一种能够自动完成物料搬运任务的机器人，它可以根据预先设定的路径和目标点，实现对物料的精确搬运。
本文将对智能物料搬运机器人的设计与研究进行综述，以期为相关领域的研究者提供一些有益的参考。
智能物料搬运机器人的研究始于20世纪70年代，当时主要关注于机器人的运动学、动力学和控制技术。
随着计算机技术、传感器技术和人工智能技术的发展，智能物料搬运机器人的研究逐渐涉及到机器人视觉、路径规划、人机交互等多个方面。
目前智能物料搬运机器人已经广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工等行业，大大提高了生产效率和产品质量。
在智能物料搬运机器人的设计中，首先要考虑的是机器人的运动学和动力学模型。
运动学模型主要描述机器人末端执行器的运动轨迹，而动力学模型则描述机器人关节的运动特性和力矩传递关系。
通过对运动学和动力学模型的建模，可以为机器人的运动控制提供理论依据。
其次要设计合适的路径规划算法，路径规划算法是智能物料搬运机器人的关键部分，它需要根据任务需求、环境信息和机器人性能等因素，为机器人规划出一条最优的搬运路径。
目前常用的路径规划算法有A算法、Dijkstra算法、遗传算法等。
这些算法在实际应用中都有各自的优缺点，因此需要根据具体情况选择合适的算法。
此外智能物料搬运机器人的人机交互也是一个重要的研究方向。
良好的人机交互可以提高操作人员的工作效率，降低操作难度。
目前常见的人机交互方式有触摸屏、语音识别、手势识别等。
通过这些交互方式，操作人员可以直接与机器人进行通信，实现对机器人的遥控和监控。
智能物料搬运机器人的安全性和可靠性也是研究的重要内容，由于智能物料搬运机器人在工业环境中的使用，其安全性和可靠性对于保证生产过程的顺利进行至关重要。
因此研究者需要考虑如何在保证安全的前提下，提高智能物料搬运机器人的可靠性和稳定性。
基于ABB机器人的搬运系统设计
基于ABB机器人的搬运系统设计摘要：本设计完成了机器人搬运系统电气控制部分的硬件和软件设计。
该机器人搬运系统主要由复合夹具、不锈钢滚筒输送机、机器人、立体仓库、视觉系统等组成，整个系统用西门子1200 PLC进行控制，触摸人机界面进行信息的交互。
本系统硬件部分围绕立体仓库、视觉系统、电气控制系统等几大模块进行，完成了对应模块的电气控制设计。
软件部分分为PLC控制系统程序及触摸屏程序。
操作模式分为手动和自动运行，手动模块下主要就是系统的调试，自动模式用于自动生产，运行速度快，提高生产效率。
最后讲解了整个系统的应用。
，关键词：机器人；搬运；视觉；触摸屏；可编程控制器一、系统概述机器人搬运系统主要由工业机器人、机器人安装底座、复合夹具、不锈钢滚筒输送机、立体仓库、视觉系统、数控车床、安全防护系统、电气控制系统、软件等组成。
立体仓库分5层，每层有4个存储单元。
下2层排放为未加工工件，上2层排放检测后已加工的工件，中间一层存放废料，可用于实现码垛的教学功能。
系统工作流程：（1）立体仓库的五轴机械手从下2层的仓储单元逐个按照设定顺序取出未加工的工件，放到出入库口，通过滚筒输送机输送到末端；（2）当工件到达滚筒输送机末端，传感器检测到后，自动打开车床安全门，带有2组工件夹具的机器人将未加工的工件物料送入机床夹具中，待车床夹具夹紧，机器人退回时，车床安全门关闭，车床开始加工。
加工完毕后，打开车床安全门，机器人一只夹具先抓取新送到未加工工件，待机器人进入车床后另一只夹具取出加工后工件，同时送入新抓取未加工工件，最后将取出的加工后工件物料放入输送线送回仓储系统。
机器人每次采用一取一送的工作模式，从而提高系统效率，避免输送线长时间等待。
（3）在工件未到达仓储系统时，经过视觉检测区域检测，视觉检测系统将检测结果送入控制器。
（4）工件到达仓储系统后，根据视觉检测结果，五轴机械手系统将返回的工件送入相应的空位。
放置完成后再取出一个未加工工件送入输送线系统，如此循环。
物料搬运机器人的结构设计与控制
这种算法通常包括根据机器人结 构参数建立运动学模型、根据任 务需求设定轨迹参数、通过逆运 动学算法求解关节角度等步骤。
基于运动学模型的轨迹规划算法 具有较高的控制精度和响应速度 ，适用于对精度要求较高的应用
场景。
基于动力学模型的力矩控制算法
基于动力学模型的力矩控制算法是通过 建立机器人的动力学模型，对机器人进 行力矩控制，以达到稳定、平滑的运动
效率：结构设计应优化搬运流程，提高搬 运效率。
05
06
经济性：考虑制造成本和运营成本，实现 性价比最优。
驱动系统设计
选择驱动方式
根据应用场景和负载要求 ，选择合适的驱动方式， 如电动、气动或液压驱动 。
电机选择
根据负载转矩和转速要求 ，选择合适的电机类型和 功率。
传动装置设计
根据驱动方式，设计合适 的传动装置，如齿轮箱、 链条或同步带。
随着工业4.0和智能制造的快速发展，物料搬运机器人的性能和功能要求越来越高。
目前，国内外对于物料搬运机器人的研究取得了重要进展，但仍存在一些关键问题 需要解决。
研究目的与内容
研究目的：针对物料搬运机器人的结构设计与控制进行深 入研究，提高其性能和适应性。
研究内容
物料搬运机器人的结构设计
运动控制算法的设计与优化 感知与决策系统的开发 实验验证与性能评估
实验设备
选用市场上主流的物料搬运机器人，配备高精度 传感器和执行器。
实验环境
模拟真实物料搬运场景，包括货物种类、搬运路 径、障碍物等。
实验结果与分析
1 2
搬运精度
实验结果表明，该物料搬运机器人能够实现高精 度的货物搬运，误差在±1mm以内。
搬运速度
基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计
毕业论文题目：基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计学生姓名：袁涛学生学号：**********系别：电气信息工程学院专业：自动化届别：2012届指导教师：孙静基于PLC的物料机械搬运手自动化控制系统设计学生：袁涛知道教师：孙静淮南师范学院电气信息工程系摘要:机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
关键词:机械手，气动控制，可编程控制器（PLC），自动化控制，物料分拣Based on PLC material handling robot control system designStudent: YuanTaoKnow the teacher: ms. Sun jingHuainan normal college electrical information engineeringAbstract:In advanced manufacturing robot plays a very important role. It can carry goods, sorting items, instead of human heavy labor. Can realize the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely usedIn this paper a review in recent years on development status of manipulator, combined with the design of manipulator, the technology of the manipulator system analysis, and put forward the pneumatic drive and PLC control in the design. The design idea of integration, the full consideration of the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. For the material sorting the structure of the manipulator, executive structure, driving system and control system analysis and design. In its drive system by pneumatic drive, the choice in the control system of the control unit to complete PLC system function initialization, the mobile manipulator, fault alarm functions. Finally puts forward a simple and easy to realize and theoretical significance specific control strategy.Key words: manipulator;pneumatic control;the programmable controller (PLC);automatic control;material sorting前言机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
智能物料搬运机器人结构设计
智能物料搬运机器人结构设计关键词：智能搬运机器人；设计；实现1、搬运机器人整体设计思路装卸机器人是一个集机械、电子、光学和多学科控制于一体的复杂光电机电控制系统。
它包括三个部分:机械部分，控制部分和检测部分。
包括步进机构机械部分、抓取机构、传感器响应模块控制部分、驱动模块、通信模块、跟踪模块传感部分、颜色识别模块、二维代码识别模块。
通过模块间的配合，实现机器人自动获取信息、自主行走、材料加工等功能。
2、智能物料搬运机器人的主要零部件设计2.1底座底座是搬运小车的主要支撑部件，为提高小车运行时的平稳性，需保证底座具有足够的刚度，考虑到能效比，要求底座质量较小，故底座材料选用双层形亚克力板，设计为长方形结构有利于小车多向运动的稳定性、空间足够布置芯片、电路与机械抓手等其他零部件。
2.2抓取机械手机械臂。
机械臂是搬运小车的核心部位，通过机械臂的运动，小车可以在无需移动的情况下，抓取不同位置的物料。
采用五轴关节型机械臂，机械臂各关节的运动均为转动副，分别由五台舵机控制，舵机之间由四个U形架连接整合。
U形架为镂空设计且其材质为铝合金，在保证机械臂刚度的同时可以减轻机械臂重量，减少机械臂在运动时产生的转动惯量，使小车在移动过程中更加平稳。
U形架两侧增加一个滑动副，通过调整其相对位置而改变机械臂长度，使机械臂活动更加灵活，加大工作范围。
机械爪。
机械爪由机械手指、传动装置、驱动装置组成，机械爪由一个舵机驱动，通过齿轮传动控制机械手指张开和闭合，机械手指与齿轮为分体式结构，通过螺栓连接固定，便于依据物料形状拆卸更换机械手指，使机械手指与物料紧密贴合，使抓取更加稳定。
2.3控制系统(1)主控制单元采用基于Arduino和Bigfish扩展板的巴士拉主控制板构成系统的主控制单元。
开发板可以收集有关各种传感器的环境信息，并使用设备来改变环境。
本开发版本的优点是体积小、性能优良、供电面积大，电压可在3V 至12V之间。
(2)定位单元读数通过激光传感器在驾驶过程中实现，x轴使用高性能激光器，y轴使用低功率激光器。
搬运机器人设计说明书5篇
搬运机器人设计说明书5篇第一篇：搬运机器人设计说明书青岛科技大学本科毕业设计（论文）绪论1.1研究背景与意义工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间[1-3]。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。
尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。
在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。
图1-1 生产线上的机械手Fig.1-1 The manipulator on the production line物料搬运机械手结构设计进入21世纪，随着我国人口老龄化的提前到来，近来在东南沿海还出现大量的缺工现象，迫切要求我们提高劳动生产率，提高我国工业自动化水平势在必行。
工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用，因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。
物料搬运机器人的结构设计与控制研究
第一章绪论1.1 机器人概述在现代工业中，出产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
化工等持续性出产过程的自动化已底子得到解决。
但在机械工业中，加工、装配等出产是不持续的。
专用机床是多量量出产自动化的有效方法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量出产自动化的重要方法。
但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。
机器人的呈现并得到应用，为这些作业的机械化奠基了良好的根底。
“工业机器人〞〔Industrial Robot〕：大都是指程序可变〔编〕的独立的自动抓取、搬运工件、操作东西的装置〔国内称作工业机器人或通用机器人〕。
机器人是一种具有人体上肢的局部功能，工作程序固定的自动扮装置。
机器人具有布局简单、本钱低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。
目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。
简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个处所移向指定的工作位置，或按照工作要求以把持工件进行加工。
机器人一般分为三类。
第一类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。
它是一种独立的、不从属于某一主机的装置，可以按照任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。
它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。
第二类是需要人工操作的，称为操作机〔Manipulator〕。
它发源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来开展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。
第三类是专业机器人，主要从属于自动机床或自动出产线上，用以解决机床上下料和工件传送。
这种机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand〞，它是为主机效劳的，由主机驱动。
除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。
机器人按照布局形式的不同又可分为多种类型，此中关节型机器人以其布局紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机器人中使用最多的一种布局形式，世界一些著名机器人的本体局部都采用这种机构形式的机器人。
基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计
基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计智能物料搬运与装配系统是指运用机器人视觉技术，通过智能化设备实现物料的搬运和装配工作。
该系统的设计旨在提高生产效率、降低人工成本，提供更加灵活、高效的生产解决方案。
在本文中，将详细探讨基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统的设计原理和实施方案。
首先，基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计需要考虑的关键因素有：机器人的选择与配置、视觉传感器的选择和布置、物料的识别与定位技术、机器人路径规划与协作、以及安全控制和监测。
在机器人的选择与配置方面，需根据任务的需求选择合适类型的机器人，如SCARA机器人、Delta机器人或者移动机器人。
配置机器人时，需考虑机器人的负载能力、速度和精度，确保其满足搬运和装配工作的要求。
视觉传感器在智能物料搬运与装配系统中起到至关重要的作用。
通过视觉传感器，系统可以获取物料的位置、形状和颜色等信息，进而实现物料的准确识别和精确定位。
选择适合的视觉传感器（如相机、激光雷达等），并合理布置在系统中，可以提高系统的视觉感知能力和准确性。
物料的识别与定位技术是实现智能搬运与装配的关键环节。
通过图像处理和机器学习算法，系统能够准确识别和定位不同类型的物料。
例如，可以使用深度学习方法训练神经网络，实现对物料的分类和定位。
此外，结合机器人控制系统，还可以实现对物料的抓取、翻转和放置等复杂动作。
机器人路径规划与协作是实现高效搬运与装配的关键技术。
在系统设计中，需要合理规划机器人的运动轨迹，考虑到物料的大小、形状和搬运距离等因素。
同时，多台机器人的协作也是提高生产效率的重要手段，可以通过协调机器人的工作步骤和空间分配，实现多机器人间的协同作业。
除了提高生产效率外，安全控制和监测也是设计中不可忽视的因素。
系统应该配备安全传感器，及时感知和检测周围环境的变化，避免与人员或其他设备发生碰撞。
此外，还应该考虑到系统的可靠性和可维护性，以确保系统的稳定运行和长期使用。
物料搬运机器人设计
物料搬运机器人设计
介绍
物料搬运机器人是由物料搬运设备和可编程机器人控制器组成的机器人系统，旨在实现多项任务的有效操作。
物料搬运机器人可控制物料在产线上的搬运，有效地实现自动化作业，节省成本、提高效率，达到全面推进自动化和智能制造的目的。
物料搬运机器人主要分为两部分：一部分是物料搬运设备，主要用于实施物料搬运任务；另一部分是可编程机器人控制器，主要用于控制机器人的搬运过程。
物料搬运设备可分为气动搬运器和机械搬运器两类，其中气动搬运器包括真空搬运器、吸盘搬运器、风扇搬运器等，机械搬运器通常具有可调式负载、可变伸缩度、可靠的安全保护功能等。
物料搬运机器人的控制系统是决定机器人运动性能的关键因素，常用的控制技术有移动控制、智能优化控制、多机器人协同控制和自适应跟踪控制等。
移动控制是指实现机器人移动节点的位置和姿态的控制，它可以利用先进的数学算法来计算机器人各个节点的位置和姿态，从而控制机器人移动到指定位置。
智能优化控制则通过算法分析和优化机器人的路径，以减少物料搬运的时间和路径。
自动化物料搬运系统
自动化物料搬运系统自动化物料搬运系统是一种通过使用机器人和自动化设备来实现物料搬运和运输的系统。
该系统的目标是提高物料搬运的效率和准确性，减少人工操作的需求，降低劳动力成本，并确保物料在生产过程中的安全性和可靠性。
一、系统概述自动化物料搬运系统由以下几个主要组成部分组成：1. 机器人搬运装置：该装置由一台或多台机器人组成，具有搬运和运输物料的能力。
机器人可以根据预设的路径和指令，自动搬运物料，并将其从一个位置移动到另一个位置。
2. 自动化输送设备：该设备用于将物料从一个工作站输送到另一个工作站。
它可以包括输送带、滚筒输送机、升降机等，根据物料的特性和工作站的需求进行选择。
3. 控制系统：该系统用于控制机器人和输送设备的运行。
它可以通过编程来实现机器人的自动化操作，包括路径规划、物料识别、搬运动作等。
控制系统还可以监控系统的运行状态，及时发现和解决可能出现的问题。
4. 传感器和检测装置：这些装置用于检测物料的位置、重量、形状等信息，以便机器人和输送设备能够准确地搬运和运输物料。
传感器可以包括视觉传感器、压力传感器、光电传感器等。
二、系统工作流程1. 物料输入：物料可以通过人工输入或其他自动化设备输入到系统中。
在输入过程中，可以使用传感器和检测装置对物料进行检测和识别，以确保物料的准确性和完整性。
2. 路径规划：根据物料的目的地和工作站的需求，控制系统会对机器人的路径进行规划。
路径规划可以考虑到物料的重量、尺寸、形状等因素，以确保机器人能够安全、高效地搬运物料。
3. 机器人搬运：机器人根据路径规划和指令，自动搬运物料。
它可以使用机械臂、吸盘、夹具等工具来抓取和搬运物料。
机器人可以根据需要进行旋转、抬升、下降等动作，以适应不同的工作站需求。
4. 输送设备运输：当物料需要从一个工作站输送到另一个工作站时，自动化输送设备会将物料从机器人接收，并将其输送到目标位置。
输送设备可以根据物料的特性和工作站的需求，调整输送速度、角度和方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天津大学毕业设计中文题目：物料搬运机器人手部系统的设计英文题目：Material handling system design robotHand department学生姓名系别机电专业班级 2指导教成绩评定2010年6月目录1 引言 (1)1.1 机器人概述 (1)1.2 机器人的研究历史及现状 (1)1.3 机器人的发展趋势 (2)2 手部的设计与计算 (3)2.1 手部的设计 (3)2.2 驱动方式 (3)2.3 手部夹紧力的计算 (5)2.4 弹簧的计算[6] (5)2.5 手部电机选择原则【7】............................ 错误!未定义书签。
2.5.1 一般执行电机的选择原则....................... 错误!未定义书签。
2.5.2 电机的选用................................... 错误!未定义书签。
2.6 手部电机参数计算............................... 错误!未定义书签。
2.7 电机转速与夹紧力速度几何关系的确定............. 错误!未定义书签。
3 手臂的设计与计算................................ 错误!未定义书签。
3.1 手臂结构设计................................... 错误!未定义书签。
3.2 手部质量计算................................... 错误!未定义书签。
3.2.1 爪子的质量计算............................... 错误!未定义书签。
3.2.2 手部外壳质量计算............................. 错误!未定义书签。
3.2.3 手部主轴的质量计算........................... 错误!未定义书签。
3.2.4 其它部件的质量估算........................... 错误!未定义书签。
3.3 手臂计算及电机选择............................. 错误!未定义书签。
4 结论........................................... 错误!未定义书签。
【参考文献】.................................... 错误!未定义书签。
致谢............................................. 错误!未定义书签。
附录1：英文文献 ................................... 错误!未定义书签。
附录2：英文文献翻译 ............................... 错误!未定义书签。
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，一般采取示教再现的工作方式。
针对用于给冲压设备运送物料的物料搬运机器人的手部系统进行设计。
通过对机器人的大臂、小臂和机械手的结构的设计，选择合适的传动方式、驱动方式包括伺服电机、步进电机和传动方式的选择，以实现关节的伺服控制和制动问题，以及搬运时的抓紧力、抓紧方式，从而实现物料的准确搬运。
关键词：机器人；机械手；伺服；制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.To stamp out the equipment used to transport material material handling the robot's hand to design the system. the robot's arm, pudgy forearms and robot structure designed to choose a suitable transmission, including the servo motor drive mode and step into the motors and drive the way to achieve the capsules of the server to control and brake problems, and handling of no force, no way to achieve the accuracy of this material.KEY WORDS: robot; servocontrol; brake1 引言1.1 机器人概述“工业机器人”（Industrial Robot）多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置，国内称作工业机器人或通用机器人。
机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。
简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优点，但功能较少，适应性较差。
目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人【1】。
要机器人像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动—传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。
一般而言，机器人通常就是由这三部分组成，这些系统的性能就决定了机器人的性能。
如图 1 所示。
图1 机器人的一般组成1.2 机器人的研究历史及现状机器人首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出世界上第一台机器人。
它的结构特点是机体上安装一个回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的【2】。
日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。
自1969年从美国引进两种典型机器人后，大力开展机器人的研究【3】。
目前，工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面，无论是数量、品种，还是性能方面都还不能完全满足工业生产发展的需要。
使用工业机器人代替人工操作的，主要是在危险作业、多粉尘、高温、噪声、工作空间狭小等不适于人工作业的工作环境。
在国外机械制造业中，工业机器人应用较多，发展较快。
目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先制订的作业程序完成规定的操作，但还不具备传感反馈能力，不能应付外界的变化。
如发生某些偏离时，就会导致零部件甚至机器人本身的损坏。
我国虽然开始研制工业机器人的时间仅比日本晚5～6年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢【4】。
目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机器人将会获得快速的发展。
1.3 机器人的发展趋势随着现代化生产技术的提高，机器人的设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。
就目前来看，现代工业机器人有以下几个发展趋势【5】：（！）提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人；（2）开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多自由度的手臂和手指；开发各类行走机器人，以适应不同的场合；（3）研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。
并采用专家系统进行问题求解、动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。
对于现代智能机器人而言，还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。
目前研究主要集中在赋予机器人“眼睛”，使它能识别物体和躲避障碍物，以及机器人的触觉装置。
2 手部的设计与计算2.1 手部的设计工业机器人的手又称为末端执行器，它是机器人直接用于抓取和握紧（吸附）专用工具（如喷枪、扳手、焊具、喷头等）进行操作的部件。
它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手臂的前端。
由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同，因此工业机器人末端操作器是多种多样的，大致可分为夹钳式取料手、吸附式取料手、专用操作器及转换器和仿生多指灵巧手等。
本文设计对象为物料搬运机器人，并不需要复杂的多指人工指，只需要设计能从不同角度抓取工件的钳形指。
手指是直接与工件接触的部件。
手指松开和夹紧工件，是通过手指的张开与闭合来实现的。
该设计采用两个手指，其外形如图2所示。
图2 机械手手指形状2.2 驱动方式机械手常用的驱动方式有液压驱动、气压驱动和电机驱动三种类型。