三自由度机械手臂实验报告书

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机械臂实验室实习报告

实习报告一、实习目的与意义本次实习的主要目的是将所学的理论知识与实践相结合，提高动手能力，培养勇于探索的创新精神和严谨的工作态度。

通过实习，使我对机械臂的设计、制作和调试过程有一个全面的了解，为以后的专业学习和研究工作打下坚实的基础。

二、实习内容与过程实习期间，我参与了实验室机械臂的研发和调试工作。

主要内容包括：了解机械臂的结构和工作原理、学习控制系统的编程和调试、参与机械臂的运动规划和路径规划等。

1. 了解机械臂的结构和工作原理在实习的第一周，我在导师的指导下，学习了机械臂的结构和工作原理。

机械臂主要由关节、连杆、驱动器和控制器等组成，通过驱动器的控制，实现关节的运动，从而实现机械臂的整体运动。

我了解了不同类型的机械臂，如串联机械臂、并联机械臂、移动机械臂等，并了解了它们在不同应用场景中的优缺点。

2. 学习控制系统的编程和调试在实习的第二周，我开始学习控制系统的编程和调试。

控制系统是机械臂的核心部分，它负责接收指令、处理数据和控制机械臂的运动。

我学习了常用的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并学会了如何将这些算法应用到机械臂的控制中。

在导师的指导下，我还进行了控制系统的调试，通过调整参数，提高了机械臂的运动精度和稳定性。

3. 参与机械臂的运动规划和路径规划在实习的第三周，我开始参与机械臂的运动规划和路径规划。

运动规划是指根据任务需求，制定机械臂的运动轨迹和动作序列。

路径规划是指在复杂的环境中，找到一条从起点到终点的最优路径。

我学习了常用的运动规划和路径规划算法，如RRT、A*、Dijkstra等，并学会了如何将这些算法应用到实际问题中。

在导师的指导下，我参与了机械臂的运动规划和路径规划的调试，通过优化算法和调整参数，提高了机械臂的操作效率和准确性。

三、实习收获与反思通过这次实习，我对机械臂的设计、制作和调试过程有了更深入的了解，提高了动手能力和解决问题的能力。

同时，我也认识到理论知识在实践中的应用的重要性，以后会更加注重理论学习，为将来的研究工作打下坚实的基础。

机械手臂实习报告

实习报告实习时间：2023年2月24日至2023年3月10日实习单位：某自动化科技公司实习内容：机械手臂的操作与维护一、实习目的通过此次实习，了解并掌握机械手臂的基本原理、结构组成及其在工业生产中的应用。

提高动手操作能力，培养实际问题解决能力，为以后从事相关工作打下基础。

二、实习单位简介某自动化科技公司成立于2010年，专注于工业自动化设备的研发、生产、销售与服务。

公司主要产品包括机械手臂、智能生产线、自动化控制系统等。

公司秉承“创新、品质、服务”的理念，为众多企业提供了优质的自动化解决方案。

三、实习内容与过程1. 实习前的培训：在实习开始前，公司工程师为我们讲解了机械手臂的基本原理、结构组成、操作方法及安全注意事项。

同时，我们还学习了机械手臂在工业生产中的应用案例，为实际操作打下基础。

2. 实习过程中的操作与维护：在工程师的指导下，我们分组进行了机械手臂的操作与维护实践。

实习内容包括：（1）机械手臂的装配与调试：我们学习了如何根据装配图进行机械手臂的装配，并通过调试确保其正常运行。

（2）机械手臂的操作：我们学会了如何使用机械手臂进行物料搬运、装配等作业，并掌握了操作技巧。

（3）机械手臂的维护与保养：我们学习了如何对机械手臂进行日常维护与保养，确保其长期稳定运行。

3. 实习期间的课题研究：在操作与维护实践的基础上，我们选择了“提高机械手臂工作效率”的课题进行研究。

通过分析现有流程、优化操作方法，我们成功提高了机械手臂的工作效率。

四、实习收获1. 理论知识与实践能力的提升：通过实习，我们将所学的机械手臂理论知识与实际操作相结合，提高了自己的实践能力。

2. 团队合作与沟通能力的培养：在实习过程中，我们学会了如何与团队成员协作，共同完成任务。

同时，与工程师、同事的交流也锻炼了我们的沟通能力。

3. 对工业自动化领域的认识加深：通过实习，我们更加深入地了解了机械手臂在工业生产中的应用，以及对工业自动化领域的发展趋势有了更清晰的把握。

三自由度机械臂毕业设计

三自由度机械臂毕业设计三自由度机械臂是机器人领域中常见的一种机械结构，它通常由三根旋转自由度的关节组成，能够在三维空间内完成灵活的运动和操作。

毕业设计是大学生在毕业前完成的重要学术项目，通过设计、研究和实践，提升学生的综合能力和创新意识。

本文将结合三自由度机械臂的特点，探讨其毕业设计的内容和要点，帮助读者更好地完成相关的学术项目。

一、研究背景与意义三自由度机械臂是工业自动化和机器人领域的核心组成部分，具有重要的应用价值和研究意义。

其在装配作业、物料搬运、焊接加工等方面有着广泛的应用，可以提高生产效率、降低生产成本、改善工作环境等。

对三自由度机械臂的设计、控制、优化等方面的研究具有重要的理论和实际意义。

二、毕业设计的内容和要点1. 三自由度机械臂的结构设计毕业设计的第一要点是对三自由度机械臂的结构进行设计。

包括机械臂的关节形式、长度比例、连接方式等方面的设计，需要考虑机械结构的稳定性、承载能力、运动灵活性等因素，确保机械臂能够满足特定的工作要求。

2. 机械臂运动学分析与建模运动学分析是机械臂设计的重要环节，通过对机械臂的结构和运动特性进行分析，建立数学模型描述机械臂的运动规律。

还需要进行正解和逆解的研究，分析机械臂末端执行器的位置和姿态与关节变量之间的关系，为后续的控制设计奠定基础。

3. 机械臂运动控制系统设计毕业设计的另一个重要内容是机械臂的运动控制系统设计。

包括运动控制算法的选择、控制器硬件的选型、传感器系统的构建等方面，需要考虑控制精度、动态响应性能、抗干扰能力等指标，并将其应用到具体的机械臂应用场景中。

4. 机械臂的性能测试与分析毕业设计的最后一个要点是对设计的三自由度机械臂进行性能测试与分析。

通过实验验证机械臂的运动性能、控制精度以及系统的稳定性，进而对设计方案进行总结和改进，为未来的实际应用提供参考依据。

三、结语三自由度机械臂毕业设计旨在培养学生的实际动手能力和工程实践能力，通过对机械臂设计、控制的研究，提升学生的科研能力和工程实践水平。

三自由度机械臂毕业设计

三自由度机械臂毕业设计摘要：本设计旨在研究并设计一种三自由度机械臂，用于实现特定任务的精确定位和运动控制。

通过对机械臂结构、运动学、动力学和控制系统的深入研究和设计，实现机械臂在工业自动化、医疗辅助等领域的应用，对于提高生产效率和人力资源利用率具有积极意义。

关键词：三自由度机械臂，运动学，动力学，控制系统，工业自动化一、引言三自由度机械臂是一种具有三个独立旋转自由度的机械装置，其在工业自动化、医疗器械、科研实验等领域有着广泛的应用价值。

本文旨在设计一种三自由度机械臂，并对其进行结构设计、运动学分析、动力学建模以及控制系统设计，以期实现机械臂的高效精准控制，满足实际应用需求。

二、机械臂结构设计1. 机械臂主体结构考虑到实际应用中的稳定性和承载能力需求，机械臂主体采用铝合金材料制作，保证轻量化的同时具备足够的强度。

为了减小惯性和提高精度，采用蜗轮蜗杆传动结构来实现三个旋转自由度的运动。

2. 末端执行器设计末端执行器是机械臂的最终工作部分，需要根据具体应用设计不同的工作夹具或工具装置，以满足各种不同的任务需求。

末端执行器的设计需要考虑到重量、稳定性和灵活性的平衡。

三、运动学分析机械臂的运动学分析是机械臂设计的重要部分，通过对机械臂各关节的运动学建模，可以确定机械臂在空间中的姿态和位置。

利用旋转矩阵和变换矩阵等方法，可以建立机械臂的正运动学和逆运动学方程，为后续的轨迹规划和动力学建模提供基础。

四、动力学建模机械臂的动力学建模是为了分析机械臂在运动过程中对各关节所需的动力、力矩等物理量。

通过运动学分析得到的姿态和位置数据，结合机械臂的质量、惯性、摩擦等参数，可以建立机械臂的动力学模型，为控制系统的设计提供理论基础。

五、控制系统设计1. 运动控制对于机械臂的精确运动控制，需要设计合适的控制算法和控制器。

常见的控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，通过对机械臂动力学模型的分析，选择适当的控制方法和参数，设计出稳定而高效的运动控制器。

3自由度机械手设计说明书

目录一、确定机械手设计方案 (3)1.1、机械手基本形式和自由度数的选择 (3)1.2、机械手手部夹紧结构方案设计 (4)1.3、机械手的手臂（水平方向和垂直方向）结构方案设计 (4)1.4、机械手的腰座结构方案设计 (4)二、部分执行机构的理论分析和设计计算 (5)2.1、手爪执行机构的分析计算及相关尺寸的确定 (5)2.1.1、手抓的力学分析 (5)2.1.2、手爪夹紧力和驱动力的的计算 (7)2.1.3、液压缸主要参数的确定 (8)2.2、水平手臂的设计和计算 (10)2.3、机身升降机构的计算 (11)2.3.1、手臂偏重力矩的计算 (11)2.3.2、升降不自锁条件分析计算 (12)2.3.3、手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算以及相关尺寸的确定 (13)2.4、驱动回转轴回转的电机选型有关参数计算 (15)2.4.1、有关参数的计算 (15)2.4.2、电机型号的选择 (16)2.5、液压传动系统设计 (17)2.5.1、确定液压系统基本方案 (17)2.5.2、拟定液压执行元件运动控制回路 (17)2.5.3、液压源系统的设计 (17)2.5.4、绘制液压系统图 (18)三、机械手控制系统的硬件设计 (18)3.1、机械手工艺过程与控制要求 (18)3.2、机械手的作业流程 (18)3.3、机械手操作面板布置 (19)3.4、控制器的选型 (19)3.5、控制系统原理分析 (20)3.6、I/O地址分配 (20)3.7、PLC原理接线图 (21)四、参考文献 (21)一、确定机械手设计方案1.1、机械手基本形式和自由度数的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。

其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小。

因为设计要求搬运的棒料的质量达40KG，且直径达160MM，长度大约为250MM，考虑在满足系统工艺要求的前提下，尽量简化结构，以减小成本、提高可靠度。

机械手运动仿真实验报告(仅供借鉴)

机械手运动仿真实验报告一、机械手结构组成（简图）①为机械手底座②为机械臂1③为机械臂2 ④为机械臂3a、b、c为转动副，机械臂实现3自由度运动二、机械手运动学方程推导绘图框及转动副夹角：绘图框大小为400X400转动副a：anglea转动副b：angleb转动副c：anglec机械手运动范围：机械臂1长度50，机械臂2长度100，机械臂3长度50。

三个关节可实现360度旋转。

故机械臂运动范围为以半径为200的圆内。

机械手底座：X：(150,200)Y：(250,200)机械臂1：X1：(200,200)Y1：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)), (200-50 * sin(anglea*3.1415926/180)))机械臂2：X2：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)), (200-50* sin(anglea*3.1415926/180)))Y2：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))机械臂3：X3：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (angLea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))Y3：( (200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)+50 * cos(anglec *3.1415926/180)), (200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50 * sin(anglec*3.1415926/180)))三、机械手运动仿真程序编写（关键函数代码）pWnd->Invalidate();pWnd->UpdateWindow() ;pDC->Rectangle(0,0,400,400);DrawRobotBase();DrawRobotMemberBar1(m_fanglea);DrawRobotMemberBar2(m_fanglea, m_fangleb);DrawRobotMemberBar3(m_fanglea, m_fangleb, m_fanglec);//绘制底座及其颜色代码void CDrawRobotDlg::DrawRobotBase(){CPen SuiyiPen;SuiyiPen.CreatePen(PS_SOLID,Wide,RGB(hong, lv, lan));CPen *oldPen;oldPen = pDC->SelectObject(&SuiyiPen);pDC->MoveTo(150,200);pDC->LineTo(250,200);pDC->SelectObject(oldPen);DeleteObject(SuiyiPen) ;}//绘制杆1void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar1(float anglea){pDC->MoveTo(200,200);pDC->LineTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50 * sin (anglea*3.1415926/180)));}//绘制杆2void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar2(float anglea,float angleb){pDC->MoveTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50* sin (anglea*3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)));}//绘制杆3void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar3(float anglea, float angleb, float anglec){pDC->MoveTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)+50 * cos(anglec*3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50* sin(anglec*3.1415926 /180)));}//转动副a加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg:: OnButton 1(){m_fanglea = m_fanglea + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton2(){m_fanglea = m_fanglea - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//转动副b加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton3(){m_fangleb = m_fangleb + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton4(){m_fangleb = m_fangleb - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//转动副c加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton5(){m_fanglec = m_fanglec + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton6(){m_fanglec = m_fanglec - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//机械臂1启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton7(){AfxBeginThread(MoveThreada, this) ; }//机械臂2启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton8(){AfxBeginThread(MoveThreadb, this) ; }//机械臂3启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton9(){AfxBeginThread(MoveThreadc, this) ;}//机械臂1旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreada(void *parama) {CDrawRobotDlg *pDlga = (CDrawRobotDlg*)parama ;while(1){pDlga->m_fanglea = pDlga->m_fanglea + 1 ;pDlga->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}//机械臂2旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadb(void *paramb) {CDrawRobotDlg *pDlgb = (CDrawRobotDlg*)paramb ;while(1){pDlgb->m_fangleb = pDlgb->m_fangleb + 1 ;pDlgb->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}//机械臂3旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadc(void *paramc) {CDrawRobotDlg *pDlgc = (CDrawRobotDlg*)paramc ;while(1){pDlgc->m_fanglec = pDlgc->m_fanglec + 1 ;pDlgc->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}。

三自由度气动机械手实验指导书

三自由度气动机械手实验指导书三自由度气动机械手实验指导书目录实验1 气动机械手拆装实验.................................................. 错误!未定义书签。

实验2 气动机械手的测绘实验 .............................................. 错误!未定义书签。

实验3 气动元器件认知及气路连接实验 .............................. 错误!未定义书签。

实验4 单片机键盘识别及应用实验 ...................................... 错误!未定义书签。

实验5 机械手手柄液晶显示编程实验 .................................. 错误!未定义书签。

实验6 气动机械手双单片机控制实验 .................................. 错误!未定义书签。

实验7 单片机与计算机通讯实验 .......................................... 错误!未定义书签。

实验8 基于VB的气动机械手动画仿真实验 ........................ 错误!未定义书签。

实验9 机械手手柄与计算机机械手虚拟驱动实验............... 错误!未定义书签。

实验10 基于VB的气动机械手计算机控制实验 .................. 错误!未定义书签。

实验11 气动机械手单片机控制实验 .................................... 错误!未定义书签。

实验12 基于PLC控制的机械手控制界面设计实验............. 错误!未定义书签。

实验13 气动机械手手柄与PLC的通讯实验......................... 错误!未定义书签。

实验14 基于PLC与计算机通讯的机械手控制实验............. 错误!未定义书签。

三自由度机械手设计

设计说明书课题：凸轮轴加工自动线机械手班级：数控69902设计：沈晓春审核：二00五年九月目录一、目录 (2)二、前言 (3)（一）机械手的用途说明 (3)（二）设计机械手的目的、意义 (3)（三）设计指导思想应达到的技术性能要求 (4)三、设计方案论证 (5)（一）机械手的原始依据 (5)（二）机械手的运动方案论证 (6)四、机械手各组成部件设计计算 (8)（一）抓取机械设计 (8)（二）手腕机构 (12)（三）手臂设计 (14)（四）缓冲装置设计 (22)（五）定位机构设计 (25)（六）机械手驱动系统设计 (25)五、机械手控制系统设计 (25)六、设计总结 (26)七、参考文献 (27)二、前言（一）机械手的用途说明机械手是模仿人手工作的机械设备。

实验用机械手的设计，是指机械手臂在一定范围内的摆动，手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。

由启动系统实现各运动的驱动。

它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置，或者保持工具进行工作。

机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。

（二）机械手的目的、意义机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度，保证产品质量，实现安全生产，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。

因此，在机械加工中得到越来越广泛的应用。

目的是，我们对机械手的设计步骤有一定的平衡了解；也能基本掌握机械设计的方法；综合运用学过的理论知识；全面复习绘图技巧，并较好的运用于毕业设计绘图上。

通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或某个生产过程，智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程；自动控制的目标是使在系统控制的某个状态下，尽量消除环境对系统的影响，智能控制关心的使最终状态或现行状态是否合乎要求。

因此，要充分考虑环境的影响；自动控制的学习来源重要是对象的状态的反馈，所以智能控制需要一个庞大的数据库；自动控制理论着重描述对象的数学模型，然后，通过各种控制算法进行控制，以达到目的，智能控制着重直接控制经验。

机器人机械手臂实训报告

一、实训背景与目的随着工业自动化和智能化水平的不断提升，机器人机械手臂作为工业自动化的重要装备，其在工业生产、医疗、科研等领域中的应用越来越广泛。

为了更好地了解和掌握机器人机械手臂的基本原理、操作方法和应用技术，我们开展了为期一周的机器人机械手臂实训。

本次实训的主要目的是：1. 熟悉机器人机械手臂的结构、组成和功能。

2. 掌握机器人机械手臂的操作方法和编程技巧。

3. 了解机器人机械手臂在工业生产中的应用案例。

4. 培养团队协作能力和创新思维。

二、实训内容本次实训主要分为以下几个部分：1. 理论学习在实训初期，我们学习了机器人机械手臂的基本概念、发展历程、分类和结构组成。

通过学习，我们了解到机器人机械手臂是一种能够模拟人类手臂进行抓取、搬运、装配等操作的自动化机械装置。

根据结构形式的不同，机器人机械手臂可分为多关节机械手臂、直角坐标系机械手臂、球坐标系机械手臂等。

2. 实操训练在理论学习的基础上，我们进行了实操训练。

实操内容包括：（1）机器人机械手臂的组装与调试我们按照实训指导书的要求，完成了机器人机械手臂的组装。

在组装过程中，我们学会了如何使用扳手、螺丝刀等工具，掌握了组装步骤和注意事项。

组装完成后，我们对机器人机械手臂进行了调试，确保其能够正常运行。

（2）机器人机械手臂的基本操作我们学习了机器人机械手臂的基本操作方法，包括移动、抓取、放置等。

通过实际操作，我们掌握了如何控制机器人机械手臂的运动轨迹和速度，以及如何进行精确的抓取和放置。

（3）机器人机械手臂的编程我们学习了机器人机械手臂的编程方法，包括示教编程和离线编程。

通过示教编程，我们学会了如何通过手动操作来设定机器人机械手臂的运动轨迹和动作；通过离线编程，我们掌握了如何使用计算机软件来编写机器人机械手臂的程序。

3. 应用案例学习在实训过程中，我们还学习了机器人机械手臂在工业生产中的应用案例。

通过学习，我们了解到机器人机械手臂在焊接、喷涂、装配、搬运等领域的应用，以及其在提高生产效率、降低劳动强度、保证产品质量等方面的优势。

三自由度上肢康复机器人的研制中期报告

三自由度上肢康复机器人的研制中期报告一、研究背景随着现代医学的发展和老龄化社会问题的日益突出，康复机器人作为康复治疗的新兴技术已经逐渐成为研究热点。

近几年，不同类型的康复机器人开始得到广泛关注，其中上肢康复机器人是其中重要的一种。

目前市场上已有许多商业化的上肢康复机器人，但它们存在着成本高、适用范围窄、操作不灵活等问题。

对此，我们设计了一款成本较低、操作灵活、适用范围广的三自由度上肢康复机器人，希望能够满足康复机器人在临床康复治疗方面的需求。

二、研究目的本研究的目的是：1. 设计并制造出一款三自由度上肢康复机器人。

2. 验证机器人的工作效果和稳定性。

3. 探索机器人在康复治疗中的应用。

三、研究方法1. 机器人设计本研究通过SolidWorks软件进行机械结构和系统设计，将机器人分为运动部分和控制部分两个部分。

运动部分主要由电机、伺服机构、平移和旋转部分组成，实现三维空间内自由度的运动。

控制部分主要由单片机、传感器、驱动电路和通讯模块等组成，控制机器人的运动。

2. 机器人制造机器人制造主要包括机械结构制造、电路板制造和程序编写。

机械结构制造：通过数控机床、激光切割等设备进行加工和制造，完成机器人的机械结构部分。

电路板制造：采用PCB布板技术进行电路板布线和制造，在完成布线后进行焊接，完成控制电路的制造。

程序编写：通过C语言编写程序，完成机器人控制程序的编写，在完成前期模拟测试后进行实际调试。

3. 机器人测试通过机器人实际的运动测试和工作效果测试，验证机器人的性能和稳定性。

同时，我们还进行了机器人的康复治疗实验，评估机器人在康复治疗方面的应用效果。

四、研究成果和展望目前，我们已经完成了机器人的设计和制造，并进行了机器人的测试和康复治疗实验。

研究表明，该机器人在康复治疗方面具有较好的应用效果，同时在工作效果和稳定性方面也得到了验证。

未来，我们将进一步优化机器人的性能和功能，扩大机器人的适用范围，加强与医院和研究机构的合作，进一步推动康复机器人的研究和应用。

三自由度全电动机械手控制实训指导书

一、三自由度全电动机械手模块1、结构图 1-36 三自由度全电动机械手模块编号名称编号名称①夹指气缸④Z方向步进电机移动轴②X方向伺服电机移动轴⑤电磁阀控制组③Y方向伺服电机移动轴2、功能当成品到达四工位转盘模块D工位时，三自由度全电动机械手通过程序设定各轴的脉冲数配合将其抓取，移至三维可调栈板设定的位置。

三维空间定位，可升级作为空间任意位置定位作业的机器人模型。

3、相关元件的工作原理（1）夹指气缸气动手爪这种执行元件是一种变型气缸。

它可以用来抓取物体，实现机械手各种动作。

在自动化系统中，气动手爪常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体（图 1-34 示）。

图 1-37 平行手指剖面结构与实物图（2）伺服电机①定义：伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

图 1-38 伺服电动机实物图②原理：a.伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。

伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

5组三自由度机械手(实)

专业综合训练周（机电）实验报告课题名称三自由度气动教学机械手的实验研究班级机械11级机电方向姓名赵子宁、时超、井贵富、康立乾、韩强、伏永明、常程指导老师于复生、张涵山东建筑大学机电工程学院实验目录1绪论 (1)1.1三自由度机械手概述................................................. 错误！未定义书签。

1.2三自由度机械手的基本形式 (1)1.3国内外发展状况 (3)1.4本机械手的技术指标 (3)2三自由度机械手的结构及相关部件 (5)2.1三自由度机械手的总体结构 (5)2.1.1机械手底座平台 (7)2.1.2立柱 (7)2.1.3横移气缸 (8)2.1.4垂直升降气缸 (9)2.1.5夹紧气缸 (10)2.1.6机械手的手爪 (11)2.2机械手的驱动与控制 (12)2.2.1步进电机及其驱动 (12)2.2.2气动电磁阀.......................................................... 错误！未定义书签。

3主控制板部分. .. (17)3.1基本组成 (17)3.2控制方式说明 (18)3.3串行接口电路 (19)3.4通信方式说明 (20)3.5主板程序..................................................................... 错误！未定义书签。

4手柄系统原理设计. (37)4.1手持盒主要功能 (37)4.2电源设置 (38)4.3原理图 (38)4.4手柄程序及电路部分 (38)5气压传动系统工作原理 (66)5.1气动系统 (66)5.1.1气动设置 (66)5.1.2气压传动系统的组成 (66)5.1.3. 机械手气路设计 (67)5.2气缸 (67)5.2.1气动执行元件和控制元件 (67)5.2.2气缸的典型结构和工作原理 (67)5.3气缸的特点与安装使用 (67)5.3.1控制机械手运动的气缸的型号 (67)5.3.2所选气缸的特点 (69)5.3.3气缸的安装与维护注意的问题 (70)6.总结 (71)7.致谢 (72)8.参考文献 (73)1绪论机械113 韩强2011071205赵子宁2011101245 本文简要介绍了机械手的概念，机械手的组成和分类，国内外的发展状况及发展前景。

arduino三自由度机械臂

三自由度机械臂设计报告我们的机械臂参照人体小臂的结构：手肘处两个自由度（一个水平方向一个垂直方向），手腕处一个（垂直方向）。

按照题目要求在30*30的坐标系内我们将（0,15）设为底座放置点（0,0）为机械臂初始位置。

由此可知机械臂需达到的最远距离为15*√5，考虑到需要有螺钉固定的重合距离暂定臂长为：大臂长20cm，小臂长15cm。

且参考模型的机械结构暂定用双臂。

按照最初设计安装好之后，我们发现所购买的舵机并不能带动这么长的臂长，于是我们将臂长改成10cm+12cm并将双臂减少为单臂。

该方案能实现半径4cm左右的圆的绘制，找点的误差在0.5-1cm左右。

一．找坐标设底盘水平方向的舵机角度为s，手肘处垂直舵机角度为θ1，手腕处角度为θ2。

确定坐标时先根据输入的（X，Y）得s=arctan（x/(y-15)）。

可以列出方程式组ρ=acosθ1+bcosθ2△h=asinθ1+bsinθ2θ3=θ1+θ2解得θ1=arcsin((ρ²﹢△h²＋a²-b²)/(2a√(△h²+ρ²)))-arctan(ρ/△h)θ2=arcsin((asinθ1-△h)/b)θ3=θ1+θ2（其中a=10cm，b=12cm，△h=3cm）二．画圆方案一：圆可以分为两部分的配合而组成的。

垂直自由度舵机的来回划线运动及底盘水平自由度舵机的左右旋转运动当水平舵机转到设定最大值的时间与垂直舵机划线划到中点的时间相同时就能得到一个椭圆，而当左右转动到设定的最大值之间的距离与划线的距离相等时就构成了一个圆。

我们先将圆划分为四部分如下：调试程序后发现s的变化速率也是变化的。

于是加上红色两条线使水平方向线分为4份利用找点的公式确定五个交点各自对应的θ1,s值，再各自进行相减分别算出四段运动相对应角度变化的平均速率。

该方案的难点在于时间的合理搭配及s的速率补偿划分方案二：根据圆心的坐标在坐标里找圆周上一系列的点在将其连线构成圆。

自由度实验报告

自由度实验报告简介自由度是指物体在空间中可以自由移动的方向和方式的数量。

在机械工程领域，自由度是一个重要的概念，用来描述机械系统的灵活性和可操作性。

本实验旨在通过实验测定和分析自由度的概念。

实验目的1. 理解自由度的概念与意义；2. 学会如何测定机械系统的自由度；3. 掌握如何分析与评估机械系统的灵活性。

实验装置和材料1. 共轭曲面干涉仪；2. 三自由度机械臂；3. 气动夹具。

实验原理自由度是指机械系统在空间中能够自由移动的方向和方式的数量。

在机械工程中，自由度是评估和设计机械系统灵活性和操作性的重要指标。

在本实验中，我们通过使用共轭曲面干涉仪来测定机械系统的自由度。

干涉仪可以精确地检测出光的相位差，从而可以测量出物体的微小位移。

通过改变干涉仪的位置和角度，我们可以测定机械系统中各个物体的位移情况。

实验步骤1. 将共轭曲面干涉仪固定在实验台上，调整仪器使之达到稳定状态；2. 将三自由度机械臂与气动夹具连接，并将夹具固定在干涉仪的一个平台上；3. 开始实验前，先将机械臂的各个关节松开，使之可以自由移动；4. 根据实验要求，通过控制机械臂的运动，使夹具在不同方向上发生微小位移；5. 通过观察干涉图案的变化，测量出位移的大小；6. 重复上述步骤，测定机械系统在不同组合下的自由度。

实验数据分析与结果通过观察干涉图案的变化，我们可以测量出机械系统的微小位移。

根据位移的大小和方向，我们可以确定机械系统在空间中的自由度。

根据实验数据，我们可以得出机械系统的自由度为3个。

这意味着系统中的物体可以在三个方向上自由移动，分别是X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。

这个结果验证了我们对机械系统自由度的理解和测量方法的正确性。

同时，这个结果还可以为进一步设计和优化机械系统提供指导。

总结与展望本实验通过使用共轭曲面干涉仪，测定了机械系统的自由度，并进行了数据分析和结果评估。

实验结果表明机械系统在三个方向上都具有自由度。

通过本实验，我们深入了解了自由度的概念与意义，并学会了如何测定和分析机械系统的自由度。

机械臂操作实习报告

实习报告实习时间：2023年2月24日至2023年3月6日实习单位：XX科技有限公司实习内容：机械臂操作一、实习背景及目的随着科技的不断发展，机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。

机械臂作为机器人技术的重要组成部分，操作和应用越来越普及。

为了更好地了解机械臂的工作原理和操作方法，提高自己的实践能力，我选择了XX科技有限公司进行为期两周的机械臂操作实习。

二、实习内容及过程实习期间，我主要进行了以下几个方面的工作：1. 学习机械臂的基本原理：在实习开始前，公司技术人员向我介绍了机械臂的基本原理、结构和工作方式。

通过学习，我了解了机械臂的各个关节、传感器和执行器的作用，以及如何实现与电脑的通信和控制。

2. 操作培训：在理论知识的基础上，我开始进行机械臂的操作培训。

公司技术人员耐心地指导我如何操作机械臂，包括如何启动、停止、移动机械臂，如何设置关节角度和运动速度等。

在培训过程中，我认真观察和记录操作要点，并逐步掌握了操作技巧。

3. 实践操作：在培训结束后，我开始进行实际的操作练习。

我根据预先设计的程序，操作机械臂完成一系列的动作，如抓取、搬运、放置等。

在操作过程中，我发现了一些问题，并通过请教技术人员和查阅资料，找到了解决方案。

4. 编程实践：为了更好地发挥机械臂的作用，我还学习了机械臂的编程语言。

通过编写简单的程序，我能够控制机械臂完成复杂的任务，如按照特定的路径移动、避开障碍物等。

三、实习收获及体会通过这次实习，我收获颇丰。

首先，我掌握了机械臂的基本原理和操作方法，了解了机械臂在工业生产中的应用。

其次，我提高了自己的动手能力和解决问题的能力，学会了如何根据实际情况调整和优化操作参数。

最后，我意识到机械臂操作需要严谨的态度和细致的观察，一旦出现错误可能导致事故发生。

同时，我也认识到机械臂操作并非易事，需要不断学习和实践。

在实习期间，我遇到了一些困难，如操作不当导致机械臂失控、编程语言的学习等。

但是，在技术人员和同事的帮助下，我克服了这些困难，取得了实习的成功。

机械臂实习报告

实习报告实习时间：2023年1月1日至2023年1月31日实习单位：某自动化科技公司实习内容：机械臂编程与操作一、实习目的通过此次实习，将所学的理论知识与实践相结合，掌握机械臂的基本操作和编程技巧，提高动手能力和实际问题解决能力，为以后从事相关领域工作打下基础。

二、实习单位简介某自动化科技公司是一家专注于工业自动化设备研发、生产和销售的高新技术企业。

公司主要产品包括工业机器人、智能生产线装备等。

此次实习主要针对机械臂进行编程和操作实践。

三、实习过程1. 实习前期培训：在实习开始前，公司技术人员对我们进行了为期一周的培训，包括机械臂的结构原理、编程软件的使用方法和安全操作注意事项等内容。

通过培训，我们对机械臂有了基本的了解。

2. 实习中期操作：在培训结束后，我们分组进行实习操作。

在技术人员的指导下，我们学会了如何使用编程软件编写机械臂的运动轨迹，如何进行调试和优化，以及如何处理常见的故障。

3. 实习后期项目实践：在掌握基本操作后，我们参与了公司的实际项目。

通过项目实践，我们进一步了解了机械臂在工业生产中的应用，学会了如何根据生产需求进行编程和调整，提高了实际问题解决能力。

四、实习收获1. 理论知识与实践相结合：通过实习，我们将所学的机械臂相关理论知识与实际操作相结合，提高了自己的实践能力。

2. 动手能力提高：在实习过程中，我们动手操作机械臂，学会了如何编写程序、调试和优化，提高了自己的动手能力。

3. 团队协作能力增强：在项目实践中，我们学会了如何与团队成员沟通、协作，共同完成任务。

4. 了解行业现状与发展趋势：通过实习，我们了解了机械臂在工业生产中的应用现状和未来发展趋势，为自己的职业规划提供了参考。

五、实习总结通过此次实习，我们掌握了机械臂的基本操作和编程技巧，提高了动手能力和实际问题解决能力。

同时，我们也认识到了团队协作在实际工作中的重要性。

在今后的学习和工作中，我们将不断努力，争取更好地将所学知识运用到实际中，为我国工业自动化领域的发展做出贡献。

实验报告三轴机械臂运动学仿真山东大学

（手写）姓名：学号：专业：实验一、三轴机械臂运动学仿真实验实验目的：1、熟悉并掌握DH参数的设定2、掌握传递矩阵构建方法3、掌握机器人运动学推导与matlab仿真实验内容：1、阅读提供的的实验指导手册，根据手册要求步骤进行机器人仿真2、机器人坐标系构建、DH参数表填充。

3、根据提供的matlab代码，补充完成并完成仿真。

4、对自行补充的代码进行有效注释。

报告正文：1.描述机器人运动学建模过程(30%)准备：根据实验报告参考资料得出相关坐标轴的表示模型创建：（1）沿Z0轴正方向移动121.5mm（2）沿X1轴正方向旋转90°，沿Z2轴正方向移动122.5mm，再沿Z2轴正方向旋转90°（3）沿X2轴正方向移动300mm，沿Z3轴正方向旋转90°，再沿Z3轴负方向移动102mm （4）沿X3轴正方向旋转90°，沿Z4轴正方向移动268mm，再沿Z4轴正方向旋转180°（5）模型的创建完毕程序编写：套用报告中的编写完的矩阵公式，更换相应参数，得到末端点的坐标值2.3.带有注释的运动学m代码，自行填充部分(40%)%填写a0~a3a0= 0; a1= 0; a2=300; a3=0;%填写alpha0~alpha3 (自行填充)alpha0=0;alpha1=pi/2;alpha2=0;alpha3=pi/2;%填写d1~d4 (自行填充)d0=121.5;d1=122.5;d2=-102;d3=268;%填写theta0~theta4theta0=0;theta1=pi/2;theta2=pi/2;theta3=pi;%因为旋转角度比较特殊，可以直接将其用pi进行表示，将原程序的弧度和角度转换进行删除%% 求齐次变换矩阵T01=[cos(theta0) -sin(theta0) 0 a0;sin(theta0)*cos(alpha0) cos(theta0)*cos(alpha0) -sin(alpha0) -d0*sin(alpha0);sin(theta0)*sin(alpha0) cos(theta0)*sin(alpha0) cos(alpha0) d0*cos(alpha0);0 0 0 1];%表示由坐标系0向坐标系1进行转变T12=[cos(theta1) -sin(theta1) 0 a1;sin(theta1)*cos(alpha1) cos(theta1)*cos(alpha1) -sin(alpha1) -d1*sin(alpha1);sin(theta1)*sin(alpha1) cos(theta1)*sin(alpha1) cos(alpha1) d1*cos(alpha1);0 0 0 1];%表示由坐标系1向坐标2进行转变T23=[cos(theta2) -sin(theta2) 0 a2;sin(theta2)*cos(alpha2) cos(theta2)*cos(alpha2) -sin(alpha2) -d2*sin(alpha2);sin(theta2)*sin(alpha2) cos(theta2)*sin(alpha2) cos(alpha2) d2*cos(alpha2);0 0 0 1];%表示由坐标系2向坐标系3进行转变T34=[cos(theta3) -sin(theta3) 0 a3;sin(theta3)*cos(alpha3) cos(theta3)*cos(alpha3) -sin(alpha3) -d3*sin(alpha3); sin(theta3)*sin(alpha3) cos(theta3)*sin(alpha3) cos(alpha3) d0*cos(alpha3);0 0 0 1];%表示由坐标系3向坐标系4进行转变T04=T01*T12*T23*T34;%得到最终的变换矩阵4.绘制x-y平面、x-z平面、y-z平面二维工作空间图，附m代码。