电机壳体搬运机械手设计说明书

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搬运机械手及其控制系统设计说明书

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书搬运机械手及控制系统设计学院：机械工程学院专业：机械制造及其自动化摘要摘要我国的机械手的发展在最近几年得到了突飞猛进的发展，机械手可以仿照人类的某些肢体运动完成某些特定的动作，所以机械手在生产活动中扮演着越来越重要的角色。

因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。

搬运机械手在当今工业、医疗、自然灾害等等的领域中等到了广泛的应用发展，然而搬运机械手的控制系统和执行机构在工作中起到举足轻重的作用，因此控制部分和执行部分对于机械手的工作的整体运转情况具有十分重要的意义。

所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题，该毕业设计采用气压传动作为执行机构，可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。

对于本论文的总体设计主要有一下几点，首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。

本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力，伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等，然后选择标准气缸。

执行部分要画出气动原理图，控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。

根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。

关键词：搬运机械手气压动传动可编程控制器SMC气缸AbstractAbstractThe robot's development has been rapid development in recent years, The robot can be modeled on the human limb movements to complete certain actions. Play an increasingly important role in the move. Robot in China more generally, a wide range of applicationsHandling robot in wait for a wide range of application development in the area of today's industrial, medical, natural disasters, etc. However, the handling robot control system and the implementing agencies to play a decisive role in the work, Control and operative parts of great significance for the overall functioning of the robot work. The graduation project the main task is to solve the problem of implementing agencies and the control part of the, The graduation project adopts pneumatic transmission, programmable logic controller for moving the control part of the robot as the executing agency.For the overall design of this paper are mainly the following points, Must first determine the object handling robot designed to degrees of freedom of the handling robot, the robot parameters, and so on. This graduation project is calculated by calculating the outlet claws clamping force, The cylinder of the telescopic boom、Parameters of robot and so on. Then select the standard cylinder. Operative to draw pneumatic schematic, The control section according to the IO handling robot control points to select the Mitsubishi FX series PLC. Graduated from the design task book draw the ladder and the program statement table.Keyword: Moving robot Pressure dynamic transmissionProgrammable controller SMC cylinder目录摘要 (1)Abstract（英文摘要）…………………………………………………………………………………………………………目录…………………………………………………………………………第一章引言……………………………………………………………1．1课题的目和意义………………….1．2 工业机械手设计的基本步骤……………………………………………..2 总体设计...........................................................................2．1 设计的容...........................................................................2．1．1总体说明....................................................................... 2．1．2驱动方式的选择和设计 (6)2．1．3整体机构的确定……………………………………………………..3 工业机械手的机械部分设计 (8)3.1 工业机械手的规格参数……………………………………………..3.2 工业设计手的参数计算 (8)3.2.1 手部质量计算……………………………………………………..3.2.2 机械手的爪部夹紧气缸的选择 (9)3.2.3 腕部传动气缸的选择……………………………………………..3.2.4 伸缩气缸的选择……………………………………………………3.2.5 对伸缩导杆的校核 (12)3.2.6 配重算………………………………………………………………3.2.7 升降部分计算…………………………………………………………..3.2.8 对升降导杆的核算 (15)3.2.9挠度计算…………………………………………………...............3.2.10转台型齿杆式回转摆动气缸的计算 (16)4 工业机械手的控制部分设计 (17)4．1 回路计算……………………………………………………………….. 4．2 执行元件选择………………………………………………………….. 4．3 控制元件选择…………………………………………………………..4．4 执行元件用气量的计算和空压机的选择 (21)4．5 气动元件的清单……………………………………………………….4.6 动作顺序表………………………………………………………….电气控制系统设计………………………………………………………..5．1电气控制方案设计和元件的选择 (25)5．2 PLC控制系统设计及PLC及I/O端口分配图的设计………….5．3 PLC梯形图的设计………………………………………………………5．4 PLC的控制程序………………………………………………………..总结致谢参考文献第一章引言1.1课题来源及现实意义该课程设计是机械及机械控制理论及课程教学计划的实践学习的过程，是对这几年课程知识的综合考验与考察，是对我们的一个综合检测。

搬运机器人设计计算说明书

搬运机器人设计计算说明书搬运机器人设计计算说明书一、摘要本说明书旨在为搬运机器人设计者提供一份全面的设计计算指南。

本文首先概述了搬运机器人的基本功能和工作原理，然后详细介绍了设计计算过程，包括机器人的结构、运动学、动力学、控制系统和传感系统的设计和计算。

最后，本文提供了一些测试和优化搬运机器人的方法。

二、搬运机器人概述搬运机器人是一种能够自动执行货物搬运任务的移动设备。

它们通常由一系列传感器、控制器、驱动器和机械结构组成，能够自主或半自主地在不同地点之间搬运物品。

搬运机器人广泛应用于制造业、物流业和医疗保健等领域，显著提高了工作效率和便利性。

三、设计计算说明1、机器人结构设计与计算机器人结构应考虑强度、刚度、耐久性和轻量化等因素。

可以使用有限元分析等工程方法来分析结构的力学性能，并优化设计。

此外，需要根据实际应用需求，设计合适的移动平台、机械臂、抓取装置等。

2、机器人运动学与动力学计算搬运机器人的运动学和动力学特性直接决定了其搬运能力和效率。

通过建立运动学和动力学模型，可以分析机器人的运动轨迹、速度、加速度和力矩等参数，进而优化运动控制算法，提高搬运效率。

3、控制系统设计控制系统是搬运机器人的核心组成部分，负责协调各个部件的运动，实现精确的定位和搬运。

可以根据机器人的运动学和动力学模型，设计合适的控制算法，如PID控制器、模糊控制器等。

4、传感系统设计搬运机器人需要依靠传感器来感知周围环境和工作对象。

可以根据实际需求，选择合适的传感器，如摄像头、激光雷达、超声波传感器等，以实现精确的环境识别和定位。

四、搭建机器人系统在完成设计计算后，就可以开始搭建搬运机器人系统。

首先，按照设计图纸准备好所需的材料和部件，然后进行机械组装和电路布线。

在系统搭建完成后，需要进行初步的调试和测试，确保各个组成部分能够正常工作。

五、机器人测试与优化在完成机器人系统的搭建后，需要对机器人进行实际的测试，以验证其性能和稳定性。

仓储搬运机械手主体设计说明书

仓储搬运机械手主体设计说明书1. 引言本文档旨在详细介绍仓储搬运机械手主体的设计方案和技术要求。

仓储搬运机械手是一种自动化设备，广泛应用于仓库和物流行业，用于搬运和摆放货物。

本次设计旨在提高仓库搬运效率、减少人工本钱，以及降低人工搬运过程中的平安风险。

2. 设计目标本次设计的仓储搬运机械手主体具有以下目标：•提高仓库搬运效率：通过自动化搬运过程，减少人力需要，提高仓库的货物搬运速度和准确性。

•降低本钱：机械手可以替代局部人工工作，从而减少人力本钱。

•提高平安性：减少人工搬运过程中的事故风险，防止潜在的人身伤害。

3. 设计方案仓储搬运机械手主体设计方案包括以下几个方面：3.1 结构设计机械手主体采用铝合金制作，具有轻量化和高强度的特点。

结构设计采用四轴机械臂，具备灵巧的搬运能力。

机械手主体的设计还应考虑到易维护和易维修的特点。

3.2 控制系统机械手主体的控制系统由嵌入式计算机和传感器组成。

嵌入式计算机负责机械手的动作控制和路径规划，传感器用于感知货物的位置和状态。

控制系统应具备高实时性和稳定性，能够准确捕捉货物的位置和形状。

3.3 软件系统机械手主体的软件系统包括操作系统、控制算法和界面设计。

操作系统为机械手提供良好的运行环境，控制算法负责实现机械手的动作控制和路径规划，界面设计提供友好的操作界面，方便用户进行操作和监控。

4. 技术要求仓储搬运机械手主体的设计应满足以下技术要求：4.1 动作精度机械手主体的动作精度应到达毫米级别，能够准确地抓取和放置货物。

4.2 承载能力机械手主体的承载能力应到达一定标准，能够平安搬运各类货物，一般不低于200kg。

4.3 平安性机械手主体应具备平安保护措施，如紧急停止按钮、碰撞检测装置等，以确保在紧急情况下能够立即停止机械手的动作。

4.4 系统稳定性机械手主体应具备良好的系统稳定性，能够在长时间运行过程中保持稳定的性能和精度。

5. 总结本文档详细介绍了仓储搬运机械手主体的设计方案和技术要求。

机械手设计说明书doc

机械手设计说明书篇一：机械手设计说明书指导老师：设计合作成员：一、设计项目名称机械手臂手指机构2二、设计目的本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。

手指的动力驱动方式为液压传动。

液压传动的机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。

三、设计要求(1)机械手为专用机械手，适用于夹六菱柱形钢质工件。

(2)选取机械手的座标型式和自由度。

(3)主要设计出机械手的手部机构。

(4)液压传动系统液压缸的选用四、设计方案4.1 机械手基本形式的选择机械手的典型结构一般可分为：回转型（包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种）、移动型（移动型即两手指相对支座作往复运动）和平面平移型。

本设计采用二指回转型手抓。

4.2 机械手的主要部件及运动本机械手的部件有齿轮、齿条、连杆和液压缸等。

主要的运动有直动液压缸驱动齿条的平动、齿轮和齿条的啮合运动、连杆的转动和手抓的平行移动。

4.3 驱动方式的选择本机械手的驱动方案采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。

4.4 机械手的技术参数列表用途：卸码垛机械手臂抓重：5kg抓取的物体的几何形状：宽度为90～110mm六菱柱形钢质工件机械手自重：小于等于10kg4.5 机械工作原理机械手的夹工件的工作原理框图如图1所示。

图1. 机械手夹工件的工作原理框图该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求，工作要求就是机械手能适应六菱柱形钢质工件不同面的夹持，故带有水平转盘手臂的回转运动。

传动机构采用齿条与齿轮啮合。

本机械通过液压驱动传递动力推动齿条平动，齿条与齿轮啮合将液压缸传来的水平运动转化为齿轮连杆的回转运动。

而齿条与齿轮啮合驱动四连杆转动，四连杆机构使夹板水平移动，完成对工件的夹紧松开。

机械手的整体结构图如图2、图3所示。

手爪部分特点如下表述：1. 机械手手部由手爪（即夹板）和传力机构所构成。

机械手爪能夹宽度尺寸为90～110mm的工件，由于所夹工件是六菱柱形钢质工件，故在竖直方面上夹持会比较方便设计和简化机构，手爪部分可以做成平面夹板，而机构本身应带水平转盘机构以适应不同角度的夹持。

搬运机械手及其控制系统设计说明书

因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。

所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题，该毕业设计采用气压传动作为执行机构，可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。

对于本论文的总体设计主要有一下几点，首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。

本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力，伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等，然后选择标准气缸。

执行部分要画出气动原理图，控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。

根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。

机电一体化机械手设计说明书

机电工程禽院课程设计说明书（2014 /2015学年第一学期）课程名称：机电-体化课程设计题目：丄业机械手设计专业班级：11级机电七班学生姓名：王岩 ______________________学号：110200719 ________________________________指导教师：赵喜敬____________________设计周数：二周 ____________________设计成绩： _________________________2014年12月30日目录第一章工业机械手综述 (1)1.1工业机械手的发展概况 (1)1.2工业机械手的应用 (1)1.3工业机械手的组成及原理 (1)第二章伸缩臂的设计方案......................................................................................................................................................... S 2.1设计方案论证以及确定.. (3)2-1.1设计参数及要求 (3)2.1.2设计方案的比较论证 (4)2.2机械手伸缩臂总体结构设计方案 (4)2.3执行装置的设计方案 (4)2.8.1滚珠丝杠的选择 (4)2.8.2减速齿轮的有关计算 (10)2.8.8电动机的选择 (15)第三章PLC控制系统设计 (17)8.1PLC的构成及工作原理 (17)3.2选择PLC (17)3.8 PLC外部I/O分配图 (18)3.4软件设计 (19)3.5硬件设计 (27)总结 (28)参考文献 (29)第一章工业机械手综述1.1工业机械手的发展概况工业机械手在先进制造技术领域中扮演着极其重要的角色，是近儿十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

机械手设计说明书

机械专业课程设计指导老师：设计者：学号：专业班级：设计题目：搬运机械手完成时间：2011年07 月02日目录一、设计任务 (1)1.1 设计任务介绍 (1)1.1.1 课程设计的目的. (1)1.1.2 课程设计的容. (1)1.1.3 课程设计的要求. (1)1.1.4 课程设计的具体任务. (2)1.1.5 研究机械手的意义. (2)1.2 设计任务明细 (3)1.2.1 总体方案的设计. (3)1.2.2 机械系统的设计 (3)二、总体方案设计 (3)2.1 驱动系统 (3)2.2 执行 (4)2.3 控制系统 (4)3.1 机械传动装置的组成及原理 (5)机械手的机械传动装置示意图如下. (5)3.2 滚珠丝杠简介与特点 (5)3.3 滚珠丝杠的设计及选型 (6)3.3.1 螺旋类型及种类. (6)3.3.2 初始条件 (6)3.3.3. 滚珠丝杠副的组成及主要尺寸. (7)3.3.4 计算过程 (7)3.3.5 滚珠丝杠最小轴经校核. (9)3.4 电机选型及联轴器选型 (9)3.4.1 电机选型 (9)3.4.2 联轴器的选择. (9)3.5 键的选择与校核 (10)3.5 轴承的选型与校核 (10)3.5.1 轴承的选型. (10)3.5.2 轴承的校核. (10)3.6 主要联接部位螺栓的校核 (12)3.7 轴承座、机架、导向柱、底座等基本构件的结构设计 (13)四、电气控制系统设计 (13)4.1 控制系统的基本组成 (13)4.2 电气元件的选型 (14)4.2.1 可编程序控制器的选择 (14)4.2.2 步进电机驱动器的选择 (14)4.2.3 步进电机选择与控制 (15)4.3 电气控制电路的设计 (16)4.4 控制程序的设计 (17)4.4.1 机械手搬运流程图 (17)4.4.2 输入/ 输出地址分配 (17)4.4.3 机械手位移控制程序 (18)4.4.4 搬运机械手搬运程序设计. (21)五、课程设计总结 (28)六、参考文献 (29)一、设计任务1.1设计任务介绍1.1.1课程设计的目的通过课程设计培养学生综合运用所学知识和能力、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计时建立的专业基础课程和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：1、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统产品的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

机械手设计说明书(步进电机)

第一章前言1.1 研究的目的及意义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。

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，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。

随着工业的高速发展，机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，已经在工业生产中得到了广泛的应用。

它可以搬运货物、分拣物品、用以代替人的繁重及单调劳动，实现生产的机械化和自动化；并能在高温、腐蚀及有毒气体等有害环境下操作以保护人身安全，被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。

可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。

使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。

适应工业需要，本课题试图开发PLC对物料分拣机械手的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。

采用PLC控制，是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。

本设计主要完成机械手的硬件部分与软件部分设计。

主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计。

1.2 机械手在国内外现状和发展趋势机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。

机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。

搬运机器人设计说明书

目录1绪论 (2)1.1机器人的论述 (2)1.2机器人的历史现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (5)2搬运机器人的总体设计 (6)2.1搬运机器人原理设计 (6)2.2搬运机器人的机械系统设计 (6)3手臂设计及计算 (9)3.1搬运机器人臂部的驱动计算 (10)3.2臂部上零件的选型及其校核 (13)4结论 (15)5参考文献 (16)阶段，例如，美国通用汽车公司1968年订购了68台工业机器人；1969年该公司又自行研制出SAM新工业机器人，并用21组成电焊小汽车车身的焊接自动线；又如，美国克莱斯勒汽车公司32条冲压自动线上的448台冲床都用工业机器人传递工件。

（3）1970年至今一直处于推广应用和技术发展阶段。

1970-1972年，工业机器人处于技术发展阶段。

1970年4月美国在伊利斯工学院研究所召开了第一届全国工业机器人会议。

据当时统计，美国大约200台工业机器人，工作时间共达60万小时以上，与此同时，出现了所谓了高级机器人，例如：森德斯兰德公司（Sundstrand）发明了用小型计算机控制50台机器人的系统。

又如，万能自动公司制成了由25台机器人组成的汽车车轮生产自动线。

麻省理工学院研制了具有有“手眼”系统的高识别能力微型机器人。

其他国家，如日本、苏联、西欧，大多是从1967，1968年开始以美国的“Versatran”和“Unimate”型机器人为蓝本开始进行研制的。

就日本来说，1967年，日本丰田织机公司引进美国的“Versatran”,川崎重工公司引进“Unimate”，并获得迅速发展。

通过引进技术、仿制、改造创新。

很快研制出国产化机器人，技术水平很快赶上美国并超过其他国家。

经过大约10年的实用化时期以后，从1980年开始进入广泛的普及时代。

我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚5-6年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。

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。

机械手设计说明书

搬运机械手设计说明书

机械与装备工程学院课程设计说明书（2016/2017学年第 1学期）课程名称：机械设计课程设计题目：搬运机械手的设计专业班级：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号： 130200216 指导教师：设计周数： 2周设计成绩：2016年 12月 31日第一章绪论 01.1 机械手的应用现状 01.2 机械手研究的目的、意义 01.3 设计时要解决的几个问题 0第二章机械手总体方案的设计 (2)2.1 机械手的系统工作原理及组成 (2)2.2 机械手的基本结构及工作流程 (3)第三章机械手的方案设计及其主要参数 (4)3.1 坐标形式和自由度选择 (4)3.2 执行机构 (4)3.3 驱动系统 (5)3.4 控制系统 (6)第四章结构设计及优化 (7)4.1手部夹紧气缸的设计 (7)4.1.1手部夹紧气缸的设计 (7)4.1.2 确定气缸直径 (8)4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (8)4.1.4 缸筒壁厚的设计 (9)4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (9)4.2手臂结构优化设计 (9)4.2.1问题描述 (9)4.2.2设计分析 (9)4.2.3建立数学模型 (11)4.2.4优化计算 (12)4.2.5优化结果分析 (15)第五章 Adams运动仿真 (16)总结与展望 (19)机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。

本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动，气动缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。

驱动执行元件完成，能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。

本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计，它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握，从而避免编写各种复杂的运算程序，提高了设计效率。

搬运机械手设计..

专业课程设计说明书课题名称搬运机械手及其运动仿真设计指导教师王潍学生学号20120421464学生姓名杨义学生班级机自1210班成绩设计时间2015年11月2日～2015年11月13日目录第1章课题规划 (1)1.1 课题背景分析 (1)1.2 设计任务书 (3)第2章功能分析 (4)2.1 设计任务功能分析 (4)2.1.1 总功能提炼 (4)2.1.2 功能分解 (4)2.1.3 功能结构分析及功能结构图绘制 (4)2.2 本章小结 (5)第3章系统原理方案设计 (7)3.1 功能单元求解 (7)3.1.1 分功能求解 (7)3.1.2 系统原理方案综合求解 (7)3.1.3 方案优化及评价 (7)3.2 本章小结 (7)第4章总体设计 (9)4.1 系统总体结构草图 (9)4.2 本章小结 (14)第5章总结 (15)参考文献 (17)第1章课题规划1.1课题背景分析从1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手至今，机械手已经发展了三代。

通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，则会自动重复进行作业的示教再现型机械手被称为第一代机械手，而能利用传感器获取的信息控制机械手被称为第二代机械手。

而第三代机械手就是智能机器人。

对于智能机器人，尽管欧美和日本等许多国家都投入了大量人力和物力，但现在其仍然处于发展阶段。

目前对我国而言发展第一、第二代机器人更具有实际意义。

我国机械手的发展是从20世纪50年代的固定动作机械手开始的，然后经历了60年代的数控机械手，在1978年时机械手才‘真正开始得到研究和应用，到现在工业机械手与智能机器人愈来愈受到各届的的关注，并已经纳入了我国高科技规划及科技发展计划之中。

伴随着人类社会的不断发展，科学和技术的不断进步，人类对资源的依赖也越来越大，最终将不可避免的要向陆地以外甚至是地球以外的地方扩展，而在这些对人类来说恶劣的环境里，机械手的发展就显得尤为重要了。

搬运机械手控制系统的设计说明书

搬运机械手控制系统的设计说明书1. 引言1.1 目的本文档旨在介绍搬运机械手控制系统的设计方案和实施细节，对于系统的设计进行全面而系统的介绍，方便开发人员更好地理解和实施该系统。

1.2 范围本文档适用于搬运机械手控制系统的设计和实施，涵盖了系统的硬件和软件部分。

1.3 参考资料•搬运机械手控制系统需求规格说明书•搬运机械手控制系统结构设计图纸2. 系统概述本章主要介绍搬运机械手控制系统的整体结构和功能。

2.1 系统结构搬运机械手控制系统由以下部分组成：•控制器：负责控制机械手的运动和动作。

•感知系统：用于感知周围环境，获取搬运物体的位置和信息。

•执行系统：包括电机和执行器，用于控制机械手的运动。

•通信接口：用于与其他系统进行通信，如与上位机进行数据传输。

2.2 系统功能搬运机械手控制系统的主要功能包括：•机械手自动定位和抓取搬运物体。

•搬运物体的准确定位和放置。

•实时监测机械手的状态和运行情况。

•与上位机进行数据交互和传输。

3. 系统设计本章详细介绍了搬运机械手控制系统的设计方案和技术细节。

3.1 控制器设计控制器是搬运机械手控制系统的核心部件，负责对机械手的运动进行控制。

控制器可采用嵌入式系统，通过编程实现对电机和执行器的控制。

3.2 感知系统设计感知系统是搬运机械手控制系统的关键部分，主要用于感知周围环境和搬运物体的位置和信息。

可以采用摄像头、激光雷达等传感器进行数据采集，并通过算法实现物体检测和定位。

3.3 执行系统设计执行系统由电机和执行器组成，负责控制机械手的运动。

电机可以采用步进电机或直流电机，通过控制器发出信号控制电机的转动。

执行器可以根据不同的搬运任务进行设计，如夹爪、吸盘等。

3.4 通信接口设计通信接口用于与其他系统进行数据交互和传输。

可采用串口、以太网等通信方式，与上位机进行通信，传输机械手的状态和控制指令。

4. 系统实施本章介绍了搬运机械手控制系统的实施细节，包括硬件和软件的实施步骤和技术要点。

搬运机器人说明书

搬运机器人说明书前言本说明书阐述了此四自由度搬运机器人使用方法。

请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。

打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全，若有遗漏请尽快与我们联系。

目录目录 (2)1.0 概述 (3)1.1 机器人的搬运及安装 (4)1.1.0 注意事项 (4)1.1.2 机器人安装环境 (6)1.1.3 机器人运动范围及安全围栏安装 (7)1.1.4 机器人的搬运方法 (8)1.1.5 基座安装尺寸 (10)1.1.6 机器人端持器的安装 (11)1.1.7 气路连接 (12)1.2 机器人控制柜的搬运与安装 (13)1.2.0 注意事项 (13)1.2.2 机器人控制箱的内部电气接线 (15)1.2.3 机器人控制箱的搬运 (16)1.2.4 机器人控制箱的外部连接 (18)1.3 机器人系统与生产线的连接 (21)1.4 机器人操作方法 (22)1.4.0机器人的开关机 (22)1.4.1操作界面的认识 (23)1.4.2操作界面的使用方法 (24)1.4.3参数设置的简单说明 (31)1.4.4暂停旋钮的使用 (32)1.5 常见故障分析及处理 (33)1.5.0 机器人无法运行 (33)1.5.1 机器人未按既定规划运行 (34)1.5.2 机器人系统提示“系统正在运行” (34)1.5.3 系统异常处理 (34)1.6 机器人保养与维护 (36)1.6.0机械部件的养护 (36)1.6.1控制系统的维护 (36)1.7 搬运机器人性能参数 (37)1.8 搬运机器人配置清单 (38)1.0 概述此码垛机器人属四自由度柱面坐标机器人，柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，其动作空间呈圆柱形。

此码垛机器人有四个自由度，除旋转基座、垂直和水平移动外，还有前端端持器的旋转共四个自由度。

图11.1 机器人的搬运及安装1.1.0 注意事项当搬运机器人到其安装位置时，必须严格按照说明书所述措施操作，请详细阅读并理解以下说明事项：1.1.1 警告标示此说明书中，请注意以下符号。

搬运机械手设计说明

专业课程设计说明书目录第1章课题规划 (1)1.1课题背景分析 (1)1.2设计任务书 (3)第2 章功能分析 (4)2.1设计任务功能分析 (4)2.1.1....................................................................................... 总功能提炼 (4)2.1.2....................................................................................... 功能分解 (4)2.1.3....................................................................................... 功能结构分析及功能结构图绘制 (4)2.2 本章小结 (5)第3章系统原理方案设计 (7)3.1功能单元求解 (7)3.1.1....................................................................................... 分功能求解 (7)3.1.2....................................................................................... 系统原理方案综合求解 (7)3.1.3....................................................................................... 方案优化及评价 (7)3.2本章小结 (7)第4 章总体设计 (9)4.1 系统总体结构草图 (9)4.2本章小结..........................................................14第5 章总结 (15)参考文献 (17)第1章课题规划1.1课题背景分析从1954年美国人乔治· 德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手至今，机械手已经发展了三代。

搬运机器人说明书(1)

1.4机器人操作方法
请详细阅读此操作说明并理解后对机器人进行操作，此操作说明详细介绍了机器人的操作方法和操作注意事项，但不可能把所有情况都考虑到，如遇未介绍到的问题请与我们联系。
1.4.0机器人的开关机
在确认机器人系统连接安装无误后，可以操作机器人了。机器人人开机前，请确认急停开关已拍下，旋钮开关处在暂停位置。因为总开关需要在控制柜的门关闭之后操作，故需要在关闭电器柜的门之前打开控制柜内的四个伺服开关。然后将机器人外部供电电源接通，打开机器人系统总开关，总开关位于控制柜左上角，即屏幕左上角。这样控制柜的上电即完成。
4、区域4的使用
区域4为限位状态的显示，用于显示各个限位开关的状态是否正常。正常运行过程中机器人不会处于硬限位状态，如果某个轴处在硬限位状态此轴显示会由绿色变成红色，此时机器人处于锁止状态，且软件无法操作处于死机状态，需将对应的限位开关短接，使系统恢复正常状态后将机器人移动至正常位置，然后将短接的线拿掉，然后回零即可正常使用。
搬运机器人说明书
前言
本说明书阐述了此四自由度搬运机器人使用方法。请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全，若有遗漏请尽快与我们联系。
此码垛机器人属四自由度柱面坐标机器人，柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，其动作空间呈圆柱形。此码垛机器人有四个自由度，除旋转基座、垂直和水平移动外，还有前端端持器的旋转共四个自由度。
（7）【退出】键用于关闭软件退出操作使用。
1.5常见故障分析及处理
机器人属精密自动化设备，请严格按照说明书所述步骤进行操作，以免产生运行故障。
1.5.0机器人无法运行
1、急停按钮是否旋起
如果急停已拍下，系统会提示请先将急停按钮打开。

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。

搬运机械手设计说明

搬运机械手设计说明一、引言搬运机械手是一种用来替代人工进行搬运工作的机器装置。

它能够自动化地完成搬运、装卸、堆码等工作，提高生产效益、减少劳动强度，并且能适应各种环境和工作场合。

本设计说明旨在介绍一款搬运机械手的设计原理、结构及工作流程。

二、设计原理1.机械传动原理：采用电机驱动系统，通过齿轮、链条、皮带等传动装置将电机的旋转运动转换为机械手运动，实现搬运、举升等功能。

2.传感器原理：通过激光、红外线、压力传感器等传感器，实时感知物体的位置、形状、质量等参数，并将这些信息传输给控制系统。

3.控制系统原理：采用单片机或PLC控制系统，根据传感器反馈的信息，对机械手的动作进行控制和调整，实现精确的搬运操作。

三、结构设计1.底座：底座是机械手的支撑和固定部分，通常采用铸造或焊接工艺制作，保证机械手的稳定性和刚性。

2.臂架：臂架由多个可调节的关节构成，用于支撑和控制机械手的运动，臂架材料可以选用铝合金等轻质材料，以提高机械手的灵活性和运动速度。

3.夹具：夹具是机械手与被搬运物体直接接触的部分，通常采用夹爪或磁力吸盘等形式，以实现对物体的抓取和释放。

4.末端执行器：末端执行器是机械手的最后一段，可以根据具体需求选用吸盘、夹爪、工件接触面等不同形式，以适应不同尺寸、重量和形状的物体。

四、工作流程1.运动控制：通过操纵系统控制机械手的关节运动，将机械手移动到目标位置。

2.物体感应：通过传感器感知被搬运物体的位置、形状、质量等信息。

3.夹持物体：根据物体的尺寸和形状，选择合适的夹具进行夹持。

4.搬运操作：机械手将物体从起始位置移动到目标位置，并根据需要进行旋转、举升等动作。

5.放置物体：机械手将物体安放到目标位置，并释放夹具。

五、安全考虑在设计搬运机械手时，需要考虑以下安全因素：1.机械手运动范围的限定，避免碰撞或损坏设备。

2.夹具的设计要保证夹持力度适中，既要夹持住物体，又不能造成物体损坏。

3.传感器的准确性和可靠性，确保机械手能够准确感知物体的位置、形状等信息。

搬运机器人设计计算说明书（谭）

搬运机器人设计计算说明书（谭）搬运机器人用于替代人工，将重复性、重体力和严苛环境中的转运环节所需的人员释放出来。

不同种类、规格的机器人用途不一，应用侧重不一，按照我公司的开发方向，机器人需要达到以下目的：使用尽量简单直接的结构设计、功能单一、操作方便、成本低廉、易于维护等。

通用性6关节机器人多用于非常规加工方面，例如焊接、激光切割、表面处理等，除要求位置精度外，对姿态的控制也有很直观的需要，而且涉及到的学科较多，包括光电控制、电液驱动、精密加工、插补算法等，开发成本对于中小型企业来说是非常沉重的负担，故而考虑到公司的具体情况，将会尽量的简化设计，选择提供单一功能的控制实现途径，预留升级和换代的必要空间。

1基本要求此搬运机器人将用于墙材（砖）的拆垛和码垛，将用于3种砖型及其对应的3~4种垛型的取料、转运和码放等过程。

具体见下表：：图 1 参考垛型图1.1工作任务定点取砖、转运、并码成实心垛1.2本体构造工业用6关节机器人本体可以分为两个部分：第1~3关节用于机器人精确定位，第4~6关节用于机器人的姿态控制。

搬运机器人末端执行器（下文称为手爪）的姿态只需要一种，即：垂直取放：手爪基准面垂直于Z轴；侧面取放：手爪基准面垂直于X或Y轴；如不考虑手爪自身的运动和控制方式，正常情况下机器人本体（下文称为本体）只需要4个关节。

1.3控制方式单活动关节一般需要一套执行部件（电机、减速机、驱动器）。

本次设计的本体将已720*720*7380mm 的砖垛进行分析、测试和复核的等计算过程，并采用垂直取放形式。

第1~3关节均需要独立的执行部件，第4关节可以采用平面四杆机构对手爪姿态进行限制，即，第4关节将作为一个被动关节进行设计，而不再需要单独的执行部件。

本体定位和手爪姿态需要联控，而手爪动作则是本体就位之后的环节。

（要实现预期的功能，需考虑下图中注明的2个问题）2工作空间开放式的工作方式对本体限制最少，能够尽量减少高速联动对本体的影响，并且可以降低误差插补的难度，而实际的应用中，机器人的工作总是会受到一定的限制，例如设备排布、人员安全、厂房条件等。