5自由度机械手臂

合集下载

五自由度机械手毕业设计

五自由度机械手毕业设计

五自由度机械手毕业设计简介毕业设计项目是基于五自由度机械手的设计与调试。

机械手作为一种重要的自动化设备,被广泛应用于各种工业场景中。

本项目旨在设计和实现一个五自由度机械手,以达到特定的工作任务,并对其进行调试和性能优化。

设计目标本项目的设计目标如下:1.组装一台五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。

2.实现机械手的运动控制和精确定位,以可靠地完成给定的任务。

3.进行机械手的调试和性能优化,以提高其准确性和灵活性。

设计流程步骤一:机械手构建首先,需要根据机械手的设计要求,选择合适的机械结构和零件。

设计一个稳定的底座来支持机械手的运动。

然后,设计前臂和手臂以实现机械手的五自由度运动。

最后,设计一个手爪用于抓取目标物体。

步骤二:运动控制系统设计一个运动控制系统,用于实现机械手的精确定位和运动控制。

可以使用传感器来获取机械手当前的位置和姿态信息,并使用控制算法来计算和控制机械手的运动。

可以选择合适的传感器和控制器来实现这个功能。

步骤三:系统调试完成机械手的组装和运动控制系统的搭建之后,需要进行系统的调试和测试。

在调试过程中,可以逐步验证机械手的各个自由度的运动是否准确,并优化运动控制系统的参数以提高机械手的运动准确性和稳定性。

步骤四:任务实现完成机械手的调试之后,可以设计和实现一系列的任务来验证机械手的性能和应用能力。

可以设计一些基础任务,如抓取、放置和搬运物体等。

还可以设计更复杂的任务,如拧螺丝、组装零件等,以验证机械手在复杂环境中的运动控制和应用能力。

预期成果通过完成本毕业设计项目,预期实现以下成果:1.完整的五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。

2.可靠的运动控制系统,能够实现机械手的精确定位和运动控制。

3.调试和优化完毕的机械手,具有较高的运动准确性和稳定性。

4.完成的任务实现,验证机械手的性能和应用能力。

时间计划本项目的时间计划如下:•第一周:项目立项和需求分析•第二周:机械结构设计和零件采购•第三周:机械手组装和基本运动控制实现•第四周:运动控制系统调试和优化•第五周:任务实现和性能测试•第六周:项目总结和报告编写结论通过本毕业设计项目,将能够全面了解五自由度机械手的设计和调试过程,掌握机械手的运动控制原理和实现方法,并对机械手的性能和应用能力进行验证和提升。

五自由度工业机器人说明书

五自由度工业机器人说明书

人人小站/314design1 绪论1.1 工业机器人简介]1[早在20世纪初,随着机床、汽车等制造业的发展就出现了机械手。

1913年美国福特汽车工业公司安装了第一条汽车零件加工自动线,为了解决自动线、自动机的上下料与工件的传送,采用了专用机械手代替人工上下料及传送工件。

可见专用机械手就是作为自动机、自动线的附属装置出现的。

“工业机器人”这种自动化装置出现的比较晚。

但是自从世界上第一台工业机器人问世之后,不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域,从天上到地下,从工业拓广到农业、林、牧、渔,甚至进入寻常百姓家。

机器人的种类之多,应用之广,影响之深,是我们始料未及的。

本课题所指的工业机器人,或称机器人操作臂、机器人臂、机械手等。

从外形来看,它和人的手臂相似,是由一系列刚性连杆通过一系列柔性关节交替连接而成的开式链。

这些连杆就像人的骨架,分别类似于胸,上臂和下臂,工业机器人的关节相当于人的肩关节、肘关节和腕关节。

操作臂的前端装有末端执行器或相应的工具,也常称为手或手爪。

手爪是由两个或多个手指所组成,手指可以“开”与“合”,实现抓去动作和细微操作。

手臂的动作幅度一般较大,通常实现宏观操作。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。

大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

由于工业机器人具有一定的通用性和适应性,能适应多品种中、小批量的生产,70年代起,常与数字控制机床结合在一起,成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。

在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

(完整版)具有五个自由度的机械手设计毕业论文设计

(完整版)具有五个自由度的机械手设计毕业论文设计

具有五个自由度的机械手设计摘要随着工业自动化发展的需要,机械手在工业应用中越来越重要。

文章主要叙述了机械手的设计计算过程。

首先,本文介绍机械手的作用,机械手的组成和分类,说明了自由度和机械手整体座标的形式。

同时,本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。

机械手采用液压传动,使传动系统简单可靠;选用可编程控制器对机械手的动作进行控制,使控制程序简单,系统维护方便。

设计过程中,对机械手和液压缸部分做了详细的设计计算。

同时,对机械手的通用性主要是采用可更换式手部结构来实现,通过更换手部,可使机械手抓取外圆零件和内圆零件,从而实现了系统的多功能化。

机械手总体结构能够实现手臂的水平伸缩、垂直升降、旋转和抓取等功能,这些动作都是可编程控制器控制,用液压缸驱动机械手来完成的。

文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。

全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。

最后使用软件对机械手PLC控制仿真。

关键词:机械手;液压传动;液压缸;PLC仿真;AbstractThe applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first,The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator. Manipulator use system can be simple and reliable. The manipulator and in this paper. The movements of mechanical be convenient. And the universal ability of manipulator is based on the interchangeability of the grasp cylindrical parts and inner parts through the replacement of and captures the semifinished materials. All those movements are controlled by programmable controller and realized by industry manipulator's design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion ,which the major structural design computation. Finally uses the software to carry out the PLC control simulation for manipulator's ;Hydraulic cylinder;Programmable logic Controller simulation;目录1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2 工业机械手的简史 (1)1.3工业机械手在生产中的应用 (3)1.4 机械手的组成 (4)1.5工业机械手的发展趋势 (5)2 机械手的总体设计方案 (7)2.1 机械手基本形式的选择 (7)2.2机械手的主要部件及运动 (7)2.3驱动机构的选择 (8)2.4 机械手的技术参数列表 (8)3 机械手手部的设计计算 (9)3.1 手部设计基本要求 (9)3.2 典型的手部结构 (9)3.3机械手手抓的设计计算 (9)3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 (13)3.5弹簧的设计计算 (14)4 腕部的设计计算 (17)4.1 腕部设计的基本要求 (17)4.2 腕部的结构以及选择 (17)4.3 腕部的设计计算 (18)5 臂部的设计及有关计算 (23)5.1 臂部设计的基本要求 (23)5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (24)5.3 手臂直线运动的驱动力计算 (24)5.4 液压缸工作压力和结构的确定 (27)6 机身的设计计算 (29)6.1 机身的整体设计 (29)6.2 机身回转机构的设计计算 (30)6.3 机身升降机构的计算 (34)6.4 轴承的选择分析 (37)7 液压驱动系统设计 (38)7.1液压驱动的特点 (38)7.2液压系统设计 (39)8 PLC控制系统设计 (40)8.1 PLC的特点 (40)8.2 PLC的选择及IO分配 (40)8.3 PLC程序设计及仿真 (42)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1.绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。

五自由度焊接机械手毕业设计

五自由度焊接机械手毕业设计

1 绪论1.1 前言随着科技的不断发展,尤其是进入了信息化时代的二十一世纪,传统的机械基础行业无法应对当今瞬息万变的各种问题和困难,因此紧跟不断创新、不断进步的时代潮流已成为当今世界的主题。

于机械这个要追求高效率,低成本,安全,自动化的行业更是需要创新精神。

机械手作为机械行业主要的一成员也应如此。

机械手的应用越来越广泛,已经向医疗、生活、娱乐扩展,还可以用在一些对人体不利的场合[1]。

机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲倦,不怕危险,抓举重物的力量远远大于人手的特点,因此,机械手已经收到许多部门的重视,并越来越广泛地得到应用。

所以,对机械手的要求越来越高,需求量也越来越大。

机械手的设计和控制是近年来国内外非常活跃的研究课题。

它的设计可以分为假肢用机械手和工业用机械手的设计。

前者的作用是替代肢体伤残者的残损部分,除了要考虑机能问题外,还要考虑其仿生性,即其形状和人类肢体形状的相似性。

而后者的作用在于替代工业生产中作业人员,着重于机能的设计[2]。

而在全世界在役的工业机械手中,大约有一半是用于各种形式的焊接加工领域。

焊接机械手具有焊接稳定,改善工人劳动条件,提高劳动生产率等特点,广泛应用于汽车、通用机械、工程机械、兵器工业和金属结构等行业。

截止2005年,全世界在役工业机械手约为91.4万台,目前我国应用的焊接机械手90%以上是从世界各知名机械手厂家生产的,主要应用在汽车制造业。

预计未来几年,国内企业对于焊机机械手的需求量将以30%以上的速度增长[3]。

1.2国内外机械手的研究现状目前,我国正在有组织、有计划地开展机械手、尤其是工业机械手的研究。

现在,我国从事机械手研发的单位有200多加,专业从事机械手产业开发的企业有50家以上。

“九五”期间,国家“863”高技术计划已将多家企业立为机械手产业化基地。

此外,一些科研院所和大学也均在进行机械手技术及应用项目方面的研发工作。

五自由度桌面级多功能机械臂设计

五自由度桌面级多功能机械臂设计

五自由度桌面级多功能机械臂设计一、机械臂的结构和工作原理五自由度桌面级多功能机械臂通常由基座、臂段、关节和末端执行器等部分组成。

基座通常用来支撑整个机械臂,臂段则是机械臂的主要结构部分,关节可以使机械臂进行柔性的动作,末端执行器则是进行各种操作的工具。

机械臂的工作原理主要是通过控制各个关节的运动来实现机械臂的运动,实现各种任务的完成。

二、机械臂的设计要点1. 结构设计:五自由度桌面级多功能机械臂的结构设计需要考虑机械臂的稳定性、承载能力和灵活性。

机械臂的结构设计还需要考虑材料的选择、连接方式等因素,以保证机械臂在工作过程中能够稳定可靠地进行各种动作。

2. 关节设计:机械臂的关节设计是关键的部分,关节需要能够进行灵活的转动,并且能够承受机械臂的重量。

关节的设计也需要考虑到控制的精准度和速度,以保证机械臂在工作过程中能够准确地完成各种任务。

3. 控制系统设计:五自由度桌面级多功能机械臂的控制系统设计是机械臂设计中至关重要的一部分。

控制系统需要能够实现对各个关节的精确控制,并且需要具备一定的智能化能力,以便机械臂能够自主地完成一些复杂的任务。

4. 末端执行器设计:末端执行器是机械臂进行各种操作的工具,如抓取、搬运等。

末端执行器的设计需要考虑到不同的操作需求,比如需要设计不同的夹具、传感器等,以适应不同的任务需求。

三、机械臂的应用领域五自由度桌面级多功能机械臂设计广泛应用于各种领域,比如工业生产、医疗、科研等。

在工业生产中,机械臂可以完成装配、搬运、焊接等任务,提高生产效率和产品质量。

在医疗领域,机械臂可以用于手术、康复等工作,实现精确的操作和治疗。

在科研领域,机械臂可以用于实验室操作、科学研究等,为科研人员提供便利。

四、结语五自由度桌面级多功能机械臂设计是一项具有挑战性的工作,需要综合考虑结构、关节、控制系统和末端执行器等多个因素。

机械臂的设计也需要根据具体的应用场景进行定制,以保证机械臂能够最大限度地发挥其作用。

五自由度机械手臂功能原理设计与仿真

五自由度机械手臂功能原理设计与仿真

1 引言目前在我国林果产业快速发展的同时,林果种植机械化水平较发达国家相比还很落后。

林果产业生产环节的修枝、植保、施肥、采摘等机械作业难题较突出。

其中果园喷施农药80%是依靠人力完成,剪枝机械化作业几乎为零,劳动强度非常大,而发达国家喷施农药机械化率已达95%,剪枝机械化作业率为100%,所以农民迫切需要解决林果生产环节机械化作业水平低、劳动强度大、人工作业成本高、作业质量差等问题。

国内在农业机器人方面的研究始于20 世纪90 年代中期, 相对于发达国家起步较晚。

但不少院校、研究所都在进行采摘机器人和智能农业机械相关的研究。

我国是一个农、林业大国,实现农林机械化生产的意义重大。

油茶树因其种子可榨油(茶油)供食用,故名油茶。

茶油色清味香,营养丰富,耐贮藏,是优质的食用油,也可作为润滑油、防锈油用于工业。

茶饼既是农药,又是肥料,可提高农田蓄水能力和防治稻田害虫。

果皮是提制栲胶的原料。

叶部含有花黄素、茶碱等,是医药工业的原料。

具有很高的经济效益。

目前油茶果树的采摘主要是依靠人力,这大大增加了果农的负担,而且人工采摘的效率低下,油茶果的采摘期大概有一个月左右,对于大面积种植油茶果树的果农来说,油茶果的采摘,就成了一个让人头疼的问题。

对于林果采摘机械手臂的研究不仅是和国际接轨的要求,更是国内市场的强烈需求。

本课题试图运用功能原理的求解方法,发散思维,创新结构设计,并通过计算机仿真软件对最终方案进行虚拟样机仿真研究,根据机械运动系统方案建立仿真用虚拟样机三维装配模型,仔细研究其约束条件、和初始输入数据,在成熟的虚拟样机系统中进行运动学和动力学仿真,检验方案的可行性,并查找方案的潜在问题加以修正,直到得到较满意的结果。

2 设计要求与计划2.1设计要求2.1.1 功能性要求机械臂要能够采摘树冠尺寸直径为3米,高3.5米以内的所有油茶树上的油茶果实(直径约 4.5cm),其运动要灵活自如,响应要快同时稳定性要好。

五自由度康复机械手臂的设计探讨

五自由度康复机械手臂的设计探讨

五自由度康复机械手臂的设计探讨摘要:本文基于上肢康复设备与治疗分析,设计了一种比较实用的五自由度康复机械手臂,指出了其工作原理,探讨了其运动特性,验算了其主要部件的承载能力,最后设计选择了其驱动系统。

关键词:上肢康复;机械手臂;设计医用机器人往往是融合了诸多学科的最新研究成果,被广泛应用在康复、医学医疗等医学领域。

其中一项重要应用即恢复因多因素所造成的四肢功能性障碍,使那些遭受四肢残障的患者,在运用各种康复设备的支撑与辅助下,尽早康复。

本文结合上肢康复问题,运用各种康复医学知识,设计了一种以肌电信号控制为基础的五自由度康复机械手臂。

1.提出问题康复机械手臂与工业机器人的手臂存在着较大差异,两者在部分方面尽管有着一些共性,如均用于完成指定的动作,以及均借助外在动力对机构进行驱动等,但对于前者而言,其设计日渐复杂,因而在设计工业机器人的机械手臂时,可把驱动机构置入机械手臂内,且其基体部分的刚性体比较简单,仅起到支撑机械手臂的效果。

而对于康复机械手臂来讲,其则为“穿”在人体上肢上,其内部为空心;在设计运动轨迹时,不能人体与刚性机械部分造成干涉;而对于驱动系统来讲,则尽量置于肢体的外侧;康复机械手臂的重量应越小越好,以此来最大程度减轻自身对身体的重负。

由此可知,康复机械手臂乃是矫形器与机器人技术的共生产物。

在设计机械本体时,还需要将其舒适性考虑在内。

其一为机械机体与上肢之间的完美匹配,其二是以人机工程学为基础的舒适性。

针对前者来讲,其要求禁止比较坚硬的机械机体接触上肢的软组织,在二者结合位置处,专门设置软垫;将机械机体质量考虑在内,为了防止康复治疗过程中质量均压于一个肩上,需要根据实际需要,设计背负机构,以此达到减轻其重量的目的。

而对于后者来讲,其注重的是把人与及其紧密融合在其一,形成先进的人机系统,也就是将人当作整个系统当中的重要构成,将环境、机、人当作一个统一系统来开展设计,其最终目标是使最终设计的产品在实际使用时,可以不对人体健康造成危害,进而更加省力、方便且舒适的为治疗提供服务。

五自由度移动机械手设计 (2)

五自由度移动机械手设计 (2)

毕业设计五自由度移动机械手设计姓名: XXXXXX 学号: XXXXXX班级: XXXXXXXXXXXX专业:机械工程及自动化(数控技术方向)所在系: XXXXXXXXXX 指导老师: XXXXXX五自由度移动机械手设计摘要本课题来源于现实生活。

近现代以来,机器人领域发生着翻天覆地的变化,尤其在各工业生产制造行业的今天,它变得越来越智能、普及、常见化、平民化,在其他行业它的发展带动了各个领域的发展,对经济的提高带来显著作用。

机械手是机器人领域的一个组成部分,研究更为先进智能等优良性能的机械手具有重大意义。

当下对机器人领域研究提出了新一代的技术要求:包括性能、质量、生产效率、工作条件以及后期的产品换代升级等方面。

要求机械手在原代替工人繁重体力劳动和有害环境下操作的基础上,实现生产的机械化、自动化、精密化和产量化,具有节能环保,使用寿命长,外形设计美观合理和能后续产品质量升级换代的特点,并广泛应用于机械制造、冶金、电子、医疗和能源等领域。

此次设计主要研究五自由度机械手的主体结构部分(包括底座、腰部、大臂、小臂、手腕及末端执行结构),其主要通过腰部360度回转、大臂的俯仰,小臂的前后摆动,手腕360回转,末端执行器的摆动来实现空间中的五个自由度的运动。

关键词:五自由度;机械手;结构方向;研究价值天津理工大学大学中环信息学院2015届本科毕业设计说明书Mechanical Structure Design for A 5-Degree of Freedom MobileManipulatorABSTRACTThis is based on the production practice. In modern times, with the changes in turn the world upside down the field of robotics, more and more intelligent, popular, common, popular in the industrial manufacturing industry, other industries in the development of various fields, have significant effect on economic increase. Manipulator is a part of the field of robotics, it is very important to study the mechanical hand is more excellent performance of advanced intelligence. The proposed requirements of a new generation of technology in robot research field: including performance, quality, production efficiency, working conditions and the product upgrading. The basic requirements of manipulator in the original place of workers heavy manual labor and hazardous environment, achieve the production mechanization, automation, precision and production, energy saving and environmental protection, the service life is long, the characteristics of the upgrading of aesthetic design is reasonable and can follow the product quality, and is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, health care and energy field.The design of the main body structure of manipulator with five degree of freedom (the base part, waist, arm, wrist, arm and end effector structure), mainly through the waist turning, pitching arm, small arm and wrist rotation, swing, swing the end effector to realize five degrees of freedom of movement in space.Key Word:Five degree of freedom;Robot;Structure direction;The value of search天津理工大学大学中环信息学院2015届本科毕业设计说明书目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 机械手发展史及发展现状 (1)1.3 产品用途与使用范围 (2)1.4 本次毕业设计的主要内容 (2)第二章五自由度移动机械手总体方案设计 (4)2.1 移动机械手的结构形式选择 (4)2.2 机械手驱动方式选择 (6)2.3机械手结构总体布局 (7)第三章机械手工程图的设计及计算 (9)3.1 主要技术参数的确定 (9)3.1.1机械总体结构参数确定 (9)3.1.2直流伺服电机的选择 (9)3.2机械手各关节的部件的详细设计 (11)3.2.1腰部关节设计 (12)3.2.2大臂摆动关节设计 (15)3.2.3小臂摆动关节设计 (15)3.2.4手腕旋转关节设计 (17)3.2.5执行器摆动关节设计 (17)3.2.6机械手各臂及支座的结构设计 (18)3.2.7重要零件的受力分析与校核计算 (20)第四章基于Pro/ENGINEER的模型建立与运动分析 (24)4.1机械手各部件静态模型的建立 (24)4.2移动机械手的运动分析 (28)天津理工大学大学中环信息学院2015届本科毕业设计说明书4.2.1连杆参数及连杆坐标系的建立 (28)4.2.2运动学方程式推导 (31)总结 (33)参考文献 (34)致谢 (36)天津理工大学大学中环信息学院2015届本科毕业设计说明书第一章绪论1.1 课题研究的意义21世纪是知识的世界,也是科学技术的世界,谁掌握了科技的前沿方向,谁就能把握主导权,引领世界潮流,发展经济,带动各行各业的发展。

五自由度机械臂运动和控制仿真分析

五自由度机械臂运动和控制仿真分析

五自由度机械臂运动和控制仿真分析五自由度机械臂是一种能够在三维空间中进行精确运动和控制的机械设备。

它由五个连接在一起的关节组成,每个关节都可以独立地进行运动,从而实现各种姿态和位置的控制。

在机械臂的运动和控制中,仿真分析起着重要的作用。

通过仿真分析,可以通过计算和模拟来研究机械臂的运动学和动力学特性,以及其控制系统的稳定性和精确性。

首先,我们来讨论机械臂的五个自由度。

这五个自由度分别是基座旋转、第一关节旋转、第二关节旋转、第三关节旋转和末端执行器的平移。

通过控制这五个自由度的运动,机械臂可以实现在三维空间中任意姿态和位置的控制。

在运动学分析中,我们需要计算机械臂的正逆运动学。

正运动学用于根据关节角度计算末端执行器的位置和姿态,而逆运动学则用于根据末端执行器的目标位置和姿态计算关节角度。

通过正逆运动学分析,我们可以确定机械臂关节的运动范围,以及实现特定位置和姿态的方法。

在动力学分析中,我们需要研究机械臂的惯性、力矩和加速度等特性。

这些特性决定了机械臂在运动和受力时的稳定性和精确性。

通过动力学分析,我们可以确定机械臂所需的驱动力矩和控制策略,以实现预定的运动轨迹和姿态。

在控制系统方面,我们需要设计和实现适应机械臂运动和控制的控制算法。

这些算法可以基于传感器反馈信息来调整关节的运动,以实现精确的位置和姿态控制。

通过仿真分析,我们可以评估不同控制算法的性能和稳定性,从而选择最合适的控制策略。

为了进行仿真分析,我们可以使用计算机辅助设计和仿真软件。

这些软件可以提供强大的建模和仿真功能,使我们能够快速而准确地模拟机械臂的运动和控制过程。

通过仿真分析,我们可以预测机械臂在特定任务中的性能和表现,从而指导实际应用中的设计和控制。

综上所述,五自由度机械臂的运动和控制仿真分析是了解和优化机械臂工作性能的关键。

通过正逆运动学、动力学和控制仿真分析,我们可以研究机械臂的运动特性、控制策略和性能指标,从而实现更精确、高效的机械臂应用。

五自由度机械手

五自由度机械手

五自由度机械手机械手是一种用于执行各种任务的机械装置,其构造和操作原理受到生物手臂的灵感。

今天我们将要介绍的是五自由度机械手,它是一种具有五个可自由移动的关节的机械手。

五自由度的定义在机械手中,自由度是指机械手关节的个数,即机械手可以自由移动的方向数目。

在五自由度机械手中,有五个关节,所以机械手可以在五个方向上自由移动。

每个关节都有自己的自由度,它们可以单独或协同工作,以实现机械手的各种操作。

五自由度机械手的结构五自由度机械手由五个关节组成,每个关节都有自己的特定功能。

这些关节通常由电机、减速器、编码器等组成,以实现精确的运动控制。

下面是五自由度机械手的各个关节的功能:1.第一关节是基座关节,它将机械手连接到固定的平台上。

它允许机械手在水平方向上旋转。

2.第二关节是肩关节,它连接基座和臂部。

它使机械手能够在垂直方向上抬起和放下。

3.第三关节是肘关节,它连接臂部和前臂。

它使机械手能够在水平方向上弯曲。

4.第四关节是前臂旋转关节,它连接前臂和手腕。

它使机械手能够在水平方向上旋转。

5.第五关节是手腕关节,它连接手腕和手部。

它使机械手能够在垂直方向上旋转。

五自由度机械手的应用五自由度机械手在工业自动化中有广泛的应用。

它们可以执行各种任务,包括搬运、装配、焊接、打磨等。

以下是一些五自由度机械手的典型应用场景:1.组装线上的机械手:机械手可以在组装线上自动完成产品的组装任务。

它们可以根据预定的程序,将零件从一个位置移动到另一个位置,并按照正确的顺序进行组装。

2.仓储和物流:机械手可以在仓库和物流中心中自动搬运货物。

它们可以根据指令从货架上取下货物并将其放入适当的位置。

3.制造业中的焊接和涂装:机械手可以用于自动焊接和涂装。

它们可以精确地控制焊接枪或涂料喷枪的位置和动作,以确保高质量的焊接和涂装作业。

4.精密装配:机械手在精密装配中起着重要作用。

它们可以准确地定位零件,并将它们组装到指定的位置。

五自由度机械手的优势五自由度机械手具有以下优势:1.灵活性:由于五自由度机械手可以在五个方向上自由移动,因此它们可以在不同的工作环境中执行各种任务。

五自由度机械臂设计

五自由度机械臂设计

五自由度机械臂设计摘要本设计主要介绍关于工业机器人的一些知识和原理,包括工业机器人的组成、分类、主要技术性能参数和工业机器人的运动分析。

本设计的总体内容是根据移动机构的移动能力指标,比较现有移动机构的性能特点,确定移动机构的最佳移动方式;设计一个五自由度关节式机械臂,确定五自由度工业机器人的主要技术参数和传动关系,并通过对工业机器人的动力计算为各部位选择合适的驱动电机;确定五自由度工业机器人设计计算机控制系统方案以及为所设计的五自由度工业机器人进行Pro/E建模。

本论文作者在参考大量文献资料的基础上,结合设计的要求,并参考通用型机器人的结构,进行五自由度工业机器人的结构设计和其计算机控制系统的设计。

本文所设计的机械手臂主要由手爪、腕、小臂、大臂和基座组成,同时用Pro/E对其进行了三维建模,可用于搜索、抓取水下管件、缆线等细长物体,也可用于抓取其它形状的物体,具有一定的通用性。

机器人能自动控制,多功能,有五个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。

关键词五自由度;工业机器人;三维建模The Design Of Five Degrees Of Freedom OfRbotic ArmAbstractThis design focuses on some knowledge and principles of industrial robots, including the composition of industrial robots, classification, the main technical performance parameters and the motion analysis of industrial robots. The overall content of this design is the ability to move of the moving mechanism based on indicators, comparing the performance characteristics of existing mobile mechanism, to determine the optimal movement mechanism moves; design a joint manipulator of five degrees, to determine five degrees of freedom of an industrial robot main technical parameters and transmission relations and through various parts of the dynamic calculation of industrial robots to choosing the right drive motor; identified the computer control system programs of the design of five degrees of freedom of industrial robots, as well as build a Pro / E model of the design of five degrees of freedom of industrial robots. The authors in reference to large number of documents on the basis,combination of design requirements, and with reference to the structure of general-purpose robot for five degrees of freedom industrial robot design and design the computer control system. The robotic arm of this article is designed mainly by gripper, wrist, forearm, arm and base composition, while using the Pro / E computer program be a three-dimensional modeling,the robotic arm can be used to search for, capture pipe fittings underwater, cables, and other fine or long objects, it can also be other shapes objects for gripping, a certain versatility. Robot can automatically control, multi-functional, there are five degrees of freedom,it can be fixed or moving, for the related automation systems.Keywords Five degrees of freedom;Industrial robot;3D modelling目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 工业机器人的组成 (2)1.3 工业机器人的分类 (2)1.4 工业机器人主要技术性能参数 (3)1.5 课题的总体内容 (4)1.6 本章小结 (4)第2章机械臂的结构设计 (5)2.1 五自由度工业机器人的主要参数 (5)2.2 五自由度工业机器人结构 (5)2.3 五自由度工业机器人的动力计算 (6)2.4 本章小结 (15)第3章机械臂的Pro/E建模 (16)3.1 创建零件 (16)3.2 装配 (18)3.3 制作装配动画 (19)3.4 本章小结 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A (25)附录B (29)第1章绪论1.1课题背景机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。

五自由度机械臂图纸

五自由度机械臂图纸

五自由度机械臂图纸背景介绍机械臂作为一种常见的工业机器人,被广泛应用于生产线、仓储物流等场景中。

它的灵活性和精确性使得其成为自动化生产的重要工具。

五自由度机械臂是一种具有五个旋转关节的机械臂,可以在三维空间内进行复杂的运动和操作。

机械构造五自由度机械臂的主要组成部分包括:底座、沿轴旋转关节、轴、臂、末端执行器等。

其中,底座是机械臂的支撑结构,旋转关节通过电机和减速器驱动轴进行转动。

每个关节都可以实现独立的旋转运动,以实现机械臂的灵活操作。

臂是连接各个关节的部件,通过轴连接在一起。

末端执行器是机械臂的功能部件,可以根据不同的需求安装不同的工具,例如夹子、吸盘等。

控制系统五自由度机械臂的控制系统主要包括传感器、控制器和执行器。

传感器可以用来检测机械臂的姿态、位置和力度等信息,以实现对机械臂的精确控制。

控制器是机械臂的大脑,根据传感器的反馈信息,计算出机械臂的运动轨迹,并控制执行器的运动。

执行器是根据控制信号进行运动的部件,例如电机、液压缸等。

通过控制系统,用户可以通过编程或者手动操作,控制机械臂完成特定的任务。

应用领域五自由度机械臂广泛应用于各个领域,包括工业生产、医疗、仓储物流等。

在工业生产中,它可以完成装配、包装、焊接等工作任务,提高生产效率和产品质量。

在医疗领域,机械臂可以用于手术辅助操作,提高手术的精确性和安全性。

在仓储物流中,机械臂可以自动完成货物的搬运和堆垛,减少人力成本,提高运输效率。

总结五自由度机械臂是一种具有五个旋转关节的机械臂,可以在三维空间内进行复杂的运动和操作。

它的灵活性和精确性使得其在工业生产、医疗、仓储物流等领域有着广泛的应用。

通过控制系统的精确控制,机械臂可以完成各种任务,提高生产效率和工作质量。

随着科技的不断发展,机械臂的应用前景将会越来越广阔。

五自由度液压搬运机械手设计

五自由度液压搬运机械手设计

五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置,它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果,随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高,机器人技术得到了迅速发展,出现了各种各样的机器人产品。

5自由度机械手臂

5自由度机械手臂

项目内容项目名称5关节自由度机械手臂项目描述(500字以内)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。

机器人具有结构简单、成本低廉、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。

本设计主要技术要求:五自由度机械臂自由度数:5个;手臂旋转角度360 °;大臂旋转角度210 °;小臂旋转角度210 ° ;手爪旋转角度360 °;手指旋转角度120°。

五自由度示教机械手采用力矩限制器限制旋转力矩,编码器、磁铁一霍尔传感器限定旋转角度。

使用步进电机控制各自由度的运动,实现精确位置控制。

摩擦轮副由步进电机提供旋转扭矩,使整个手臂旋转在水平面内旋转;大臂的旋转由步进电机提供工作扭矩;小臂的旋转由步进电机通过同步带提供工作扭矩;指的开合由步进电机提供工作扭矩;腕的翻转由步进电机及减速器提供工作扭矩;手爪的旋转由步进电机通过伞状齿轮副提供工作扭矩。

实施思路(根据具体项目拟定实施方案)(500字以内)1.实施方案五自由度机械臂它有旋转台、大臂、肘、小臂,手腕装置组成,是一个具有五种动作的关节型机械手,并能够模拟接近于人手臂的动作。

机械手的坐标可以采用简单的关节型坐标,因此对它的五种动作需要作一些规定:(1)机械手的旋转角度。

由上向下看,相对旋转台的基准线,顺时针为正,逆时针为负,可在360度范围内旋转;(2)大臂的旋转是相对于水平线,在210度范围内旋转;(3)肘也是相对于水平线,在210度范围内旋转;(4)小臂相对于肘的轴线旋转,可在210度范围内旋转;电机的选型(1)交流伺服电动机包括冋步型交流伺服电动机及反应式步进电动机等。

(2)直流伺服电动机包括小惯量永磁直流伺服电动机、印制绕组直流伺服电动机、大惯量永磁直流伺服电动机、空心杯电枢直流伺服电动机。

五自由度关节式机械臂运动学分析与仿真

五自由度关节式机械臂运动学分析与仿真

五自由度关节式机械臂运动学分析与仿真张鑫;杨棉绒;郝明【摘要】由于服务机器人机械手臂具备五自由度,空间自由运动柔性高和刚度强,被广泛应用娱乐服务.针对家用娱乐机器人的手臂运动问题,利用各关节的相对关系得到了运动学描述.首先,定义了初始零位,同时利用MDH法建立了连杆坐标系.其次从正、反运动学建模两个方面对娱乐机器人手臂进行了运动学描述.再次,利用MATLAB数学工具箱验证了正、逆运动学求解工程的正确性.最后,利用OpenGL 与VS软件程序实现对手臂进行了仿真实验.仿真结果表明,该虚拟场景能够反应出拟人手臂在三维视景中真实运动情况.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P9-12)【关键词】五自由度;运动学仿真;MDH法;机械臂【作者】张鑫;杨棉绒;郝明【作者单位】新乡学院网络管理中心,河南新乡453003;新乡学院计算机与信息工程学院,河南新乡453003;新松机器人自动化股份有限公司,辽宁沈阳110168【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP242.3随着智能机器人技术的蓬勃发展,服务机器人已经逐步走入到人们生活当中去。

由于服务机器人的应用领域,服务机器人需要比工业机器人有更强的感知能力。

要使服务机器人手臂能正确的运动,要解决的就是运动学问题。

到目前为止,机械臂的运动学求解问题已经进行了很多的研究。

例如,文献[1]建立了五自由度运动学模型,并且利用VB软件建立交互式仿真界面。

文献[2]提出了一种迭代法来,根据机械手的三元非线性方程组,解决了运动学问题。

文献[3]运用几何求解方法求解了一种具有7个自由度的仿人机械臂的运动学逆解问题。

文献[4]使用ADAMS软件对机械手进行仿真,验证该机械手的运动学问题。

文献[5]对拟人臂的运动规划问题进行了研究,提出了一种三角形动作基元的模型,建立了手臂三角空间与任务空间和关节空间之间的正逆运动学。

以实际的服务机器人为实例背景,根据其机械结构特征,构建了MDH运动学模型,从而解决了电机转角与拟人手臂末端位置之间的映射关系,然后将OpenGL 仿真技术应用到智能机器人系统当中,解决了虚拟现实机器人仿真问题,建立人机交互界面,实现对五自由度机械臂在线仿真。

自由度机械臂设计说明

自由度机械臂设计说明

自由度机械臂设计说明简介自由度机械臂是一种多关节的机械装置,具有灵活性和精准性,并广泛应用于工业生产线、医疗手术和科研实验等领域。

本文将介绍自由度机械臂的设计原理、结构以及应用场景。

设计原理自由度机械臂的设计原理基于刚体运动学和力学原理。

其关节可由电机或液压缸驱动,通过控制系统对其运动进行精确控制。

主要设计原理如下:1.机械结构设计:自由度机械臂的结构可分为一臂、二臂和多臂式,根据不同的应用需求选用合适的结构形式。

每个关节可通过旋转、平移或伸缩来实现机械臂的运动。

2.动力学分析:对机械臂的动力学进行分析,包括关节的力矩和角速度计算。

通过合理的设计和控制算法,使机械臂能够稳定地完成所需的动作。

3.传感器与控制系统:为了实现准确的控制,机械臂通常配备传感器,如编码器和力传感器,用于实时获取机械臂的位置和力信息。

控制系统则根据传感器反馈的数据进行动作规划和控制算法的调整。

结构设计自由度机械臂的结构设计主要涉及材料选择、关节设计和运动范围的确定。

1.材料选择:根据机械臂的使用环境和承载要求,选择合适的材料以保证机械臂的强度和稳定性。

常见的材料有铝合金、碳纤维复合材料等。

2.关节设计:关节是机械臂的运动部分,其设计应考虑关节的转动自由度、驱动方式以及承载能力。

关节的材料和结构应具备足够的刚度和耐磨性,以保证机械臂的运动精度和寿命。

3.运动范围的确定:根据应用需求确定机械臂的运动范围,包括关节的旋转范围和机械臂的工作空间。

在设计过程中,需要考虑机械臂的尺寸、关节的限位和避免碰撞等因素。

应用场景自由度机械臂在许多领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用场景:1.工业生产线:自由度机械臂可用于物料搬运、装配和焊接等工业生产任务,提高生产效率和产品质量。

2.医疗手术:自由度机械臂可用于精确的手术操作,减少手术风险和提高手术成功率。

3.科研实验:自由度机械臂可用于科研实验中的精密操作,如材料测试和样品处理等。

4.无人驾驶:自由度机械臂可用于无人驾驶车辆中的感知和控制,实现自主驾驶和智能交互。

五自由度机械臂运动学系统建模与仿真

五自由度机械臂运动学系统建模与仿真

Internal Combustion Engine&Parts0引言本文以5R机器人机械臂为实例,对其采用改进的模型D—H,细致分析运动学原理,准确求解运动学参数,在此过程中,采取MATLAB方式全程透明仿真,目的在于为研究设计机器人机械臂运动轨迹和机械臂的控制系统提供参考和借鉴。

1为机器人机械臂控制运动系统设计建立模型1.15R机器人机械臂简介5R机器人机械臂的机构采用关节型设计,装配空间结构。

该机械臂全身共计有5个活动环节,全部以模仿人类身体对应的关节部位命名,从下到上它们分别是:腰、肩、臂、肘、腕。

因为它能在5个节点实现自由转动和工作,所以它也被称为5自由度机械臂。

其中,机械臂的腰部位,可以完成机械臂全身的灵活扭转,肩、臂、肘三个部位,能够完成空间定位,腕部位能够完成手腕角度和姿势的调整,便于抓取物体。

详情见图1。

如图所示,这种结构的机器人机械臂是固定结构和与其相连的结构组合而成的,它采用封闭法能够得到唯一的计算结果。

固定结构外形相对简单,相互连接的部位可以扭转零度或九十度,连接的各部分长短各不相同,但连接部位的转角都是零度,这种设计结构使计算起来相对简单方便。

1.2各连接部分的状态数据从图1可以看出,机器人的机械臂,实际就是一个多部分组合结构。

组合而成的各部分都是关节。

所以,在了解掌握机器人的机械臂时,必须要把各组成部分编号,并注———————————————————————课题项目:2018年大学生创新创业项目(2018QCX014)。

图15R机器人机械臂示意图五自由度机械臂运动学系统建模与仿真陶春;孙乾政(西藏大学理学院,拉萨850000)摘要:本文以5R机器人5自由度机械臂为例,对机械臂各组成部分坐标系的修改方法D—H进行了探讨,构建了5自由度机械臂工作运动的数学模型,讲解了机械臂正逆工作方程的数学函数公式和运算求解的过程。

通过MATLAB软件中的RoboticsToolbox,分别运算了机械臂的正、逆工作方程,开展了仿真可视化模拟实验,结果表明,函数测算结果与公式推导的数值完全一致,证实了模型结构和预算方法的一致性,为研究掌握类似机器人机械臂的运动轨道和控制系统提供有意的借鉴和参考。

51单片机控制五自由度机械手臂源程序

51单片机控制五自由度机械手臂源程序

/*****五自由度机器手臂舵机控制**********//*****中国地质大学(武汉)**************//***机械与电子信息学院071082班王聪***/#include<reg52."h>#include<zlg7289."h>/************************************************************/#defi ne uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P00=P0^0; //底座旋转舵机sbit P01=P0^1; //腰部舵机sbit P02=P0^2; //肘部舵机sbit P03=P0^3; //腕部舵机sbit P04=P0^4; //夹持舵机uchar Key=0xff;//默认键值uchar k=0xff;uchar flag=0;uchar dat;uchar M=11;uchar dj0,dj1,dj2,dj3,dj4;uchar a=0;uchar c=0;uchar beep=1;/***********************************************************/void Delay(uchar n)//毫秒延时{uint i,j;for(i=n;i>0;i--)for(j=0;j<1140;j++);}void Init_Timer0(void){TMOD |= 0x01;TH0=0xff;//定时器初值,定时100usTL0=0x9c;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void INT0_SVC() interrupt 0{Key = ZLG7289_Key();k = Key; //Key的值复制到临时变量k中Key = 0xFF; //Key恢复为无按键状态flag=1;}void Init_zlg(void){Delay(10); //延时30ms,等待ZLG7289复位完毕ZLG7289_Init(4); //调用ZLG7289的初始化函数Delay(20);ZLG7289_Reset();Delay(10);}void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1//中断函数内部太过复杂,影响定时器计时精度,堆栈是否会溢出出问题?有待测试...{a+=1;c+=1;TH0=0xff;TL0=0x9c;if(a==M)//高电平持续时间{a=0;beep=0;}if(c==200)//低电平持续时间为(200-M)*100us{a=c=0;beep=1;}}void mov(uchar t ,uchar p,uchar n)//单步动作完成函数,t为控制执行时间参数,n为舵机编号选择{uchar i,j;M=p;//所需位置信息赋给舵机脉宽变量for(i=0;i<150;i++){if(flag)break;for(j=0;j<t;j++){switch(n){case 0:{P00=beep;dj0=p;break;}case 1:{P01=beep;dj1=p;break;}case 2:{P02=beep;dj2=p;break;}case 3:{P03=beep;dj3=p;break;}case 4:{P04=beep;dj4=p;break;}default:break;}}}}void auto_mov()//自动执行一串动作{mov(100,5,0);mov(60,7,1);mov(100,22,3);mov(200,17,4);mov(60,10,1);mov(60,8,2);mov(100,22,0);mov(80,7,1);mov(80,10,2);// mov(100,20,3);mov(200,8,4);mov(60,11,1);mov(60,11,2);mov(60,18,3);}void key_test(){for (;;){flag=0;if ( k != 0xFF ) //通过临时变量k判断是否有键按下,有则显示出来{ dat = k / 10;ZLG7289_Download(1,2,0,dat);dat = k - dat * 10;ZLG7289_Download(1,3,0,dat);//以下部分调节高电平脉宽,控制舵机转角switch(k){case 0:{ if(dj0>=5)dj0--;M=dj0;break;}case 1:{ if(dj1>=5)dj1--;M=dj1;break;} case 2:{ if(dj2>=5)dj2--;M=dj2;break;} case 3:{ if(dj3>=5)dj3--;M=dj3;break;} case 4:{ if(dj0<=23)dj0++;M=dj0;break;} case 5:{ if(dj1<=23)dj1++;M=dj1;break;} case 6:{ if(dj2<=23)dj2++;M=dj2;break;} case 7:{ if(dj3<=23)dj3++;M=dj3;break;} case 8:{ if(dj4<=23)dj4++;M=dj4;break;} case 9:{ if(dj4>=5)dj4--;M=dj4;break;} case 10:{auto_mov();k=0xff;break;} default:break;}while(k==0||k==4){P00=beep; if(flag)break;}while(k==1||k==5){P01=beep; if(flag)break;}while(k==2||k==6){P02=beep; if(flag)break;}while(k==3||k==7){P03=beep; if(flag)break;}while(k==8||k==9){P04=beep; if(flag)break;}}Delay(5);}}void main(){Init_Timer0();//初始化定时器设置Init_zlg();//初始化周立功7289IT0 = 1; //负边沿触发中断EX0 = 1;dj0=dj1=dj2=dj3=dj4=M;while(k==0xff)P00=P01=P02=P03=beep;key_test();}。

ur5 参数

ur5 参数

ur5 参数
UR5参数是指瑞典Universal Robots公司生产的一款6自由度机械臂UR5的性能参数。

UR5机械臂是一种灵活、可重复定位精度高、操作简单的工业机器人,广泛应用于食品、医疗、电子、航空等领域的生产制造过程中。

UR5机械臂结构紧凑,臂长850mm,重量为18.4kg,最大负载为5kg。

其关节位置重复定位精度达到0.03mm,可在±360度范围内旋转,最大可达180度/秒的关节速度。

其运动范围涵盖了大多数简单的工业应用场景,可以实现高效自动化生产。

UR5机械臂的安全性能也非常出色,采用了灵敏性高的力传感器和碰撞检测系统,以及多重安全策略保护,确保在操作过程中避免意外伤害或设备损坏。

UR5机械臂还配备UR提供的简易的脚本语言URScript,用户可以根据自己的需求进行简单的编程,实现多种操作和功能。

此外,UR5机械臂还支持与其它自动化设备的集成和通信,例如相机、传感器等。

总体来说,UR5机械臂的参数优秀,具有高效、灵活、安全、可靠等特点,非常适合于加工、印刷、包装等生产制造领域的自动化应用。

  1. 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. 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. 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)。
型号
技术参数
电机惯量(kg.cm )
保持扭距(Nm)
电机长度(mm)
最大负载(N)
Kinco86系列
2S86Q-05180
1.4
4.5
80
220v
Kinco57系列
3S57Q-04042
0.1
0.5
42
75
vKinco57系列
3S57Q-04056
0.3
1.0
56
56
用STC89C52单片机进行控制,实现机械臂能对空间中指定位置物品进行抓取。
(2)大臂的旋转是相对于水平线,在210度范围内旋转;
(3)肘也是相对于水平线,在210度范围内旋转;
(4)小臂相对于肘的轴线旋转,可在210度范围内旋转;
电机的选型
(1)交流伺服电动机包括同步型交流伺服电动机及反应式步进电动机等。
(2)直流伺服电动机包括小惯量永磁直流伺服电动机、印制绕组直流伺服电动机、大惯量永磁直流伺服电动机、空心杯电枢直流伺服电动机。
(3)步进电动机包括永磁感应步进电动机。
需要五台电动机,根据上述电动机因考虑其指标、模型的重量、尺寸等因素,选择了一台Kinco86系列步进电机、四台Kinco57系列三相步进电动机(其中两台技术参数为3S57Q-04042,另两台技术参数为3S57Q-04056),分别驱动臂旋转以及大、小臂俯仰、旋转和手腕的俯仰活动它们的主要参数如下:
实施思路(根据具体项目拟定实施方案)(500字以内)
1.实施方案
五自由度机械臂它有旋转台、大臂、肘、小臂,手腕装置组成,是一个具有五种动作的关节型机械手,并能够模拟接近于人手臂的动作。机械手的坐标可以采用简单的关节型坐标,因此对它的五种动作需要作一些规定:
(1)机械手的旋转角度。由上向下看,相对旋转台的基准线,顺时针为正,逆时针为负,可在360度范围内旋转;
项目内容
项目名称
5关节自由度机械手臂
项功能,工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、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。
12V锂电池充电器、稳压模块
螺丝包1包
20CM杜邦线20条
30mm铜柱20个
各种电容电阻元件包1包
成果提交形式
作品成品,以及现场演示抓取物品。
程序设计:1.控制程序;2.初始化程序;3.检测、故障诊断和显示等程序;
元件清单:
一台Kinco86系列步进电机
四台Kinco57系列三相步进电动机(其中两台技术参数为3S57Q-04042,另两台技术参数为3S57Q-04056)
步进电机电机驱动5块
亚克力板6块
单片机最小系统2个
螺丝等连接件和夹持器部件
本设计主要技术要求:
五自由度机械臂自由度数:5个;手臂旋转角度360°;大臂旋转角度210°;小臂旋转角度210°;手爪旋转角度360°;手指旋转角度120°。
五自由度示教机械手采用力矩限制器限制旋转力矩,编码器、磁铁—霍尔传感器限定旋转角度。使用步进电机控制各自由度的运动,实现精确位置控制。摩擦轮副由步进电机提供旋转扭矩,使整个手臂旋转在水平面内旋转;大臂的旋转由步进电机提供工作扭矩;小臂的旋转由步进电机通过同步带提供工作扭矩;指的开合由步进电机提供工作扭矩;腕的翻转由步进电机及减速器提供工作扭矩;手爪的旋转由步进电机通过伞状齿轮副提供工作扭矩。
相关文档
最新文档