移动机械手方案
关节型搬运机械手设计
工业机械手是集机械、 电子、 控制、 计算机、 传感 器、 人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造 业重要的自动化装备。自从 1962 年美国研制出世 界上第一台工业机械手以来 , 机械手技术及其产品 发展很快 , 已成为柔性制造系统( F M S) 、 自动化工厂
( FA) 、 计算机集成制造系统 ( CIMS) 的自动化工具。 连接手臂和末端执行器的部件, 其功能取决于自由 工业机械手作为现代制造业主要的自动化设备 , 已 度的多少, 自由度越多则其动作越灵活, 但随着自由 度的增多, 结构和控制也越复杂 , 在本次设计中 , 手 经广泛应用于汽车、 工程机械、 电子信息、 家电等各 腕应该具有两个自由度 , 即能实现手腕的回转和俯 个行业 , 进行焊接、 装配、 搬运、 加工等复杂作业。在 仰运动 ; 手臂结合了 P UM A 机械手结构并进行了改 日本、 欧美等国得到广泛的应用 , 我国的工业机械手 进, 臂部的结构形式需根据机械手的运动形式、 抓取 技术及其工程应用 的水平和国外 比还有一定的 距 重量、 运动自由度、 运动精度等因素来确定 , 为了实 离, 因此迫切需要解决产业化前期的关键技术, 对产 现伸缩运动的平稳和动作的精确, 采用了谐波减速 品进行全面规划 , 进行系列化、 通用化、 模块化设计 , 积极推进产业化进程 [ 1- 3] 。从近几年国外机械手推 出的产品来看, 机械手技术正在向智能化、 模块化和 系统化的方向发展, 其发展趋势主要为: 结构的模块 化和可重构化; 控制技术的开放化、 PC 化和网络化 ; 伺服驱动技术的数字化和分散化; 系统的网络化和 智能化等方面
第 8 卷第 6 期 2008 年 11 月
潍坊学院学报 Jo ur nal of Weifang U niv ersity
移动机器人技术方案(纯方案,8页)
DLRB-MR519-45移动机器人技术文件DLRB-MR519-45移动机器人（仅供参考）一、设备概述移动机器人是集环境感知、路径规划、动作控制等多功能于一体的综合系统，移动机器人项目是指运用机械设计与安装、传感技术、电子技术、控制技术、计算机工程、信息处理、人工智能等多学科理论知识和操作实践经验，围绕机器人的机械和控制系统进行工作的项目。
学生通过运用相关的理论知识和操作实践经验，围绕机器人的机械和控制系统进行工作，学生需要掌握的技能和要求主要包括：1）具备设计、生产、装配、组建、编程、管理和保养移动机器人的机械、电路、控制系统的能力，而且能够安装、调试并检测移动机器人。
2）根据制作需求，测试机器人的每个部件和整体性能，确保设计和制作的各个方面符合行业标准。
3）具有较好的信息收集和处理能力，能分析竞赛相关技术文件并简要陈述；具有较好的计划、组织和决策能力，能对新设备、新问题制定较为详细的时间安排并进行分析；具有较好的成果管理能力，能对学习的文档、调试的程序、竞赛过程进行分类总结并按一定规则保存。
二、移动机器人设备的组成：（图片仅供参考）移动机器人设备每套由上百种零件组成。
采用模块化设计，具备通用型接口，可以根据需求组成不同结构形式，能激发学生创新思维，同时能够满足技能竞赛要求。
学生通过使用这些配置设计、组装一台机器人，并且确保移动机器人能够在2*4米的比赛场地内移动，完成对项目的任务。
该设备主要包含以下组件：1)配置工业级的铝合金结构组件；2)配置NI myRIO控制器、NI LabView开发环境、LabView机器人模块以及NI VisionAssistant视觉助手；3)配置超过100个设计部件；4)配置基本传感器套件：相机、超声波测距传感器、9轴惯性磁性传感器、IR红外传感器、巡线传感器；12V 3000mAh的NiMH电池，12V的NiMH充电器；5)配置带编码器的直流电机；6)配置金属减速器。
搬运机械手毕业设计
搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求，设计了一款搬运机械手。
该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务，提高了生产效率和工作安全性。
设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。
关键词：搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快，生产线上的物料搬运工作量越来越大，传统的手工搬运方式已经无法满足需求。
自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务，提高了生产效率和工作安全性。
因此，设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。
2.设计原则(1)功能全面：能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务；(2)精确定位：能够精确地将物料放置到指定位置，避免人工调整；(3)堆码能力：能够实现物料的堆码操作，提高存储密度；(4)安全性保护：具备必要的安全保护装置，避免意外情况发生。
3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分，决定了机械手的动作能力和稳定性。
设计中采用了多关节机械手的结构，能够实现六个自由度的运动，适应复杂的搬运场景。
机械手采用轻质材料制造，以提高载重能力。
4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心，决定了机械手的动作控制能力。
控制系统由硬件和软件两个部分组成。
硬件包括传感器，执行机构和控制器，软件包括运动控制算法和路径规划算法。
通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测，控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制，完成搬运任务。
5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。
设计中引入了安全保护装置，包括红外线传感器和急停按钮。
红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近，触发警报或停机，防止意外发生。
急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手，确保生产安全。
6.实验结果和分析通过实验，验证了搬运机械手的功能和性能。
机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料，实现了自动化搬运。
同时，安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全，预防意外事故的发生。
机械手总体方案毕业设计
机械手总体方案毕业设计引言：机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置，广泛应用于工业生产、医疗领域、科研实验等。
本总体方案旨在设计一台能够实现多自由度运动、具备灵活性和精确性的机械手。
一、设计目标：1.实现多自由度运动：机械手设计应具备足够的关节自由度，能够在不同方向和角度进行运动，适应不同工作场景的需求。
2.提高操作灵活性：机械手应具备灵活的手指和手腕，能够适应各种尺寸和形状的物体抓取，而不会因为形变而导致抓取失败。
3.实现精确控制：机械手的运动应具备高精度，并能够实现准确定位和精确操控。
4.提高安全性：机械手设计应考虑安全性，具备防护装置和自动停机等功能，确保操作人员的安全。
二、机械结构设计：1.关节设计：机械手应由多个关节组成，每个关节由电动机驱动，实现灵活的运动。
关节设计应具备足够的承载能力和稳定性，以确保机械手长时间运行的可靠性。
2.手指设计：机械手手指应具备可调节的灵活性，能够适应不同尺寸和形状的物体抓取。
手指可以采用弹性材料或具有可伸缩性的结构，以增加抓取的稳定性。
3.手腕设计：机械手腕部分应具备多自由度运动，既能够实现水平方向的旋转，又能够实现垂直方向的上下移动，以适应不同工作场景的需求。
4.传动系统设计：机械手的传动系统应选择合适的传动方式，如齿轮传动、链条传动等，以确保精确的位置控制和运动控制。
三、控制系统设计：1.电路设计：机械手的控制系统应包括电源、电机驱动器和数据传输装置。
电路设计应考虑供电稳定性、电磁干扰等因素，以确保机械手的正常运行。
2.传感器设计：机械手应搭载合适的传感器，用于感知物体的位置、形状和力度等参数，以实现对物体的准确抓取和操控。
3.控制算法设计：机械手的控制算法应具备实时性和精确性，能够根据传感器信息实现对机械手的准确控制。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制等。
4.用户界面设计：机械手的控制系统应提供友好的用户界面，使操作人员能够方便地操作机械手，并获取相关信息。
自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计
摘要本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。
设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。
利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。
关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)ABSTRACTThis article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program.KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller目录1 绪论 (3)1.1 选题背景及其意义 (3)1.2 国内外现状及发展历史 (5)1.3 研究内容 (7)2 工业机械手的总体设计方案 (8)2.1机械手基本形式的选择 (8)2.2 驱动机构的选择 (9)2.3 机械手的主要部件及运动 (10)2.4 机械手的技术参数列表 (10)3 机械手结构设计 (11)3.1 手部设计基本要求 (11)3.2 典型的手部结构 (12)4 臂部的设计及有关计算 (16)4.1伸缩手臂的设计要求 (17)4.2 手臂的典型运动机构 (19)4.3手臂直线运动的驱动力计算 (19)5 机身的设计计算 (24)5.1升降缸结构设计 (24)5.2 手臂偏重力矩的计算 (25)5.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (26)5.4 回转结构的设计 (27)6 气压系统设计 (31)6.1 气压系统的组成 (31)6.2拟定气压系统 (32)6.3气压控制原理说明 (33)7 PLC控制系统设计 (33)7.1 控制过程说明 (34)7.2 I/O点数分配表 (34)7.3 PLC控制系统的流程图和梯形图 (35)8 结论 (42)参考文献 (44)致谢 (45)1 绪论在现实生活中，机器人并不是在简单意义上的代替人类工作的机器，而是一个拟人的电子机械设备并且拥有人类的一些专业知识。
三自由度搬运机械手的设计(含CAD图纸)
轴承坯料搬运机械手的设计摘要机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。
采用机械手是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。
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装备。
机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用机械手是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题的主要内容是采用机械设计原理，进行三自由度搬运机械手的设计，熟悉三自由度机械手的运用场合和相关的设计步骤。
机械手可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
结合三自由度设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题．解决问题.研究问题。
并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。
尽力使机械手使用方便，结构简单。
关键词：机械手，输送工件，搬运，三自由度- 1 - / 47ABSTRACTManipulator is a mechanical technology and electronic technology with the combination of high technology products. Using manipulator is to improve product quality and productivity, and realize the automatic production process, improve working conditions, and reduce labor intensity of a kind of effective method. It is an imitation of the upper part of the human body function, according to the predetermined requirement or parts transportation holding tools for operation of the automation technology and equipment. Robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce the labor intensity, improve working conditions, and improve labor productivity and production automation level. Industrial production often appears in the handling of the heavy and long-term, frequent, drab operation, USES the manipulator is effective; In addition, it can be in high temperature, low temperature, deep water, the universe, radioactive and other toxic, pollution environment conditions operation, more shows its superiority, with broad prospects.This topic is the main content of the mechanical design principle of the design of the three doff carrying manipulator, familiar with three degrees of freedom of the manipulator using occasions and related design steps. Robots can replace a lot of repeatability of physical labor, so as to reduce the labor intensity, improve production efficiency. Combined with three degrees of freedom all aspects of design knowledge, in the design process learn how to find out the problem to solve problems. And in the design idea and into their idea, improve their innovation ability. Try to make robots easy to use simple structure.Key Words: Manipulator, conveying work piece, handling, three degrees of freedom目录摘要................................................................ - 1 - ABSTRACT.............................................................. - 2 - 1 绪论................................................................ - 5 -1.1机械手的历史.................................................. - 5 -1.2 机械手的组成.................................................. - 6 -1.3 机械手的分类.................................................. - 7 - 第2章搬运机械手机构总体方案设计..................................... - 9 -2.1 搬运机械手设计要求............................................ - 9 -2.2 基本设计思路.................................................. - 9 -2.2.1 系统分析................................................ - 9 -2.2.2 总体设计框图........................................... - 10 -2.2.3 搬运机械手的基本参数................................... - 11 -2.3 搬运机械手结构设计........................................... - 11 -2.3.1 搬运机械手坐标形式的选择............................... - 11 -2.4 机械手材料的选择............................................. - 12 -2.5机械臂的运动方式............................................. - 12 -2.6 搬运机械手驱动与控制系统分析................................. - 13 -2.6.1 驱动方式的选择......................................... - 13 -2.6.2 控制系统的选择......................................... - 13 -3 搬运机械手机械结构设计与计算....................................... - 14 -3.1 搬运机械手手爪设计........................................... - 14 -3.2 搬运机械手手臂设计........................................... - 14 -3.2.1 伸缩机械臂的设计....................................... - 14 -3.2.2 升降机械臂的设计....................................... - 15 -3.2.3 旋转机械臂的设计....................................... - 17 -3.3 手部设计计算............................................. - 17 -3.4 腕部设计计算............................................. - 21 -3.5 液压驱动系统设计......................................... - 22 -3.6机身结构的设计........................................... - 24 -3.6.1 电机的选择............................................. - 25 -3.6.2 螺柱的设计与校核....................................... - 25 -3.6.3 机座的机械结构示意图................................... - 26 -4 搬运机械手控制系统的设计........................................... - 28 -4.1 PLC简介..................................................... - 28 -4.2 PLC工作原理................................................. - 28 -4.3 PLC机型的选择............................................... - 28 -4.3.1 PLC机型的选择......................................... - 28 -4.3.2 所选PLC的参数......................................... - 29 -- 3 - / 474.4 PLC控制面板的拟定........................................... - 30 -4.5 机械手工艺过程和控制方案的确定............................... - 31 -4.5.1 明确工艺要求........................................... - 31 -4.5.2 确定工艺流程........................................... - 31 -4.5.3 传感器选择............................................. - 34 -4.5.4 确定I/O点数........................................... - 34 -4.6 PLC程序编写................................................. - 35 -4.6.1 总体程序设计思路....................................... - 35 -4.6.2手动程序的编写......................................... - 36 -4.6.3 复位程序的编写......................................... - 37 -4.6.4 自动控制程序的编写..................................... - 39 -5 结论............................................................... - 42 - 参考文献............................................................. - 43 - 致谢............................................................... - 44 -附录：含全套CAD图纸如下，如需联系作者QQ 4013398281 绪论随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的一门综合学科。
桌面机械手的工作方案
桌面机械手的工作方案随着科技的不断发展，机械手已经成为了现代工业生产中不可或缺的一部分。
而随着人工智能和自动化技术的不断进步，桌面机械手也开始在家庭和办公环境中得到广泛应用。
桌面机械手可以帮助人们完成各种繁重、重复和危险的工作，提高工作效率，减少劳动强度，保障工作安全。
本文将从桌面机械手的工作原理、应用领域和发展趋势等方面介绍其工作方案。
一、桌面机械手的工作原理。
桌面机械手是一种由电机驱动的机械臂，通过一系列的传感器和控制系统来实现自动化操作。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 传感器检测，桌面机械手通过搭载的传感器来感知周围环境，包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。
这些传感器可以帮助机械手获取外界信息，进行定位、识别和控制。
2. 控制系统，桌面机械手通过搭载的控制系统来实现对机械手的精准控制。
控制系统可以根据传感器获取的信息来做出相应的动作，实现抓取、搬运、装配等操作。
3. 电机驱动，桌面机械手的关节和臂部通常由电机驱动，通过控制电机的转动来实现机械手的运动。
不同的电机驱动方式可以实现不同的运动方式，如旋转、抓取、举升等。
二、桌面机械手的应用领域。
桌面机械手的应用领域非常广泛，可以用于工业生产、家庭助手、办公辅助等多个领域。
具体包括以下几个方面：1. 工业生产，桌面机械手可以在工业生产线上完成各种繁重、重复和危险的工作，如装配、搬运、焊接等。
它可以提高生产效率，减少人力成本，保障工作安全。
2. 家庭助手，桌面机械手可以在家庭中帮助人们完成一些日常生活中的琐事，如打扫卫生、烹饪、搬运重物等。
它可以减轻家庭负担，提高生活质量。
3. 办公辅助，桌面机械手可以在办公环境中帮助人们完成一些重复性的办公任务，如文件整理、文件传递、设备维护等。
它可以提高办公效率，减少人力成本。
三、桌面机械手的工作方案。
桌面机械手的工作方案主要包括以下几个方面：1. 任务规划，根据具体的应用场景和需求，制定机械手的工作任务和计划。
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。
移动机器人课程设计方案
移动机器人课程设计方案一、教学目标本课程旨在通过移动机器人的设计和实践操作，让学生掌握移动机器人基本原理、传感器的使用、控制系统的搭建以及编程调试技巧。
在知识目标方面，学生应理解移动机器人的物理结构、动力学原理、传感器的工作原理以及编程语言的基本用法。
技能目标则要求学生能够独立设计简单的移动机器人控制系统，利用传感器进行环境感知，并通过编程实现基本的导航和避障功能。
情感态度价值观目标则着重培养学生的创新意识、团队合作精神以及解决问题的心态。
二、教学内容教学内容将依照移动机器人的教学大纲进行，首先介绍移动机器人的基础知识，包括其定义、分类和应用场景。
随后深入到移动机器人的硬件结构，如马达、传感器、控制器等，并结合实验操作让学生亲手搭建并测试移动机器人。
接下来是软件部分，教授学生如何使用编程语言对移动机器人进行编程，实现基本的运动控制和传感器数据处理。
最后，通过案例分析让学生了解移动机器人在现实生活中的应用，激发学生的创新思维。
三、教学方法针对移动机器人的特性，将采用讲授法、实验法、案例分析法和小组讨论法相结合的教学方法。
讲授法用于教授理论知识，实验法则让学生亲手操作移动机器人，加深对知识的理解。
案例分析法则通过分析现实生活中的移动机器人应用案例，激发学生的思考。
小组讨论法则鼓励学生在小组内共同探讨问题，培养团队合作精神。
四、教学资源教学资源包括教材、实验室设备、多媒体资料和在线资源。
教材将为学生提供系统的理论知识，实验室设备则让学生能够进行实践操作，多媒体资料和在线资源则提供丰富的教学案例和额外的学习材料，帮助学生更好地理解和掌握移动机器人的相关知识。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试和项目设计。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况进行评估。
作业将包括编程练习和实验报告，以检验学生对移动机器人理论知识的掌握和实际操作能力。
考试将涵盖所有课程内容，包括移动机器人的基本原理、传感器使用、控制系统搭建和编程调试技巧。
移动机器人机械臂的结构设计论文
移动机器人机械臂的结构设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
搬运机器人的方案设计
搬运机器人的方案设计搬运机器人是一种能够自主感知、导航和执行搬运任务的智能装备。
随着自动化技术的不断发展和应用，搬运机器人已经在工业领域广泛应用，并在提高生产效率、降低人力成本等方面展现出巨大潜力。
本文将着重探讨搬运机器人的方案设计。
一、需求分析与规划在进行搬运机器人方案设计之前，我们首先需要对搬运任务的需求进行全面的分析和规划。
这包括确定搬运物品的种类、重量和尺寸范围，以及搬运距离和工作环境等因素。
根据需求分析的结果，我们可以选择合适的搬运机器人类型和特性。
二、机器人类型选择搬运机器人的类型多种多样，例如AGV（自动导引车）、托盘机器人、机械臂机器人等。
在选择机器人类型时，我们需要综合考虑搬运任务的复杂度、工作环境的特殊要求、成本限制等因素。
例如，对于小型物品的短距离搬运任务，AGV可能是一个较为理想的选择；而对于大型、重量较大的物品，机械臂机器人可能更适合。
三、感知与导航系统设计搬运机器人需要具备感知和导航能力，以便在执行搬运任务时能够准确识别目标物品的位置，并规划最佳路径进行导航。
感知系统可以采用多种传感器，如激光雷达、视觉传感器等，用于实时感知环境和物体信息。
导航系统则需借助地图构建、定位与路径规划等技术，确保机器人能够在工作环境中精确导航。
四、搬运机构设计搬运机器人的搬运机构设计至关重要。
根据搬运任务的要求，我们可以选择合适的机构类型和工作原理。
例如，对于需要抓取和放置物品的任务，机械臂机器人可以采用夹爪或吸盘等搬运工具；对于需要托盘搬运的任务，托盘机器人可以具备相应的升降和倾斜功能。
五、控制系统设计搬运机器人的控制系统是保障其正常运行的关键之一。
控制系统需要实时监测机器人的状态和任务进展，并对机器人进行精确控制。
控制系统可以由上位机和下位机组成，通过通信协议实现二者之间的信息交互和指令传递。
同时，应考虑设计可靠的安全机制，以保证搬运机器人在异常情况下的自动停止或应急措施。
六、能源与续航设计搬运机器人需要稳定的电力供应以保证其正常运行。
助力机械抓手设计方案
助力机械抓手设计方案机械抓手是一种可以模拟人手动作的装置，用于抓取、搬运和放置物体。
在工业生产和机器人应用中广泛使用。
以下是助力机械抓手的设计方案。
设计目标:1. 抓取能力：能够稳定地抓取各种形状、大小的物体。
2. 灵活性：可以适应不同抓取任务，如抓取平面物体、圆柱体、球体等。
3. 自适应性：能够自动调节抓取力度和姿态，适应不同物体的特性。
4. 安全性：避免对抓取物体造成破坏或损坏。
设计方案:1. 结构设计：- 抓爪设计：抓爪采用柔性材料，如橡胶或弹性塑料，以增加与被抓取物体之间的摩擦力，提高抓取稳定性。
- 关节设计：采用多关节结构，可实现多个方向的运动，增加抓取的灵活性和自由度。
- 手指设计：手指长度和形状可根据物体形状进行调整，以达到更好的抓取效果。
- 驱动系统：采用电动驱动系统，可以实现精准控制抓爪的运动和力度。
2. 动力系统设计：- 采用气动助力系统：在抓手内部安装气缸和压缩空气供给装置，通过控制气压的大小来调节抓取力度。
气动助力系统具有灵活可靠的特点，并且节省能源。
- 配备传感器：在抓爪顶部和手指末端安装接触力传感器，可以实时监测抓取力度以及物体的形状，以便根据需要调节抓手的姿态和力度。
3. 控制系统设计：- 使用编程控制：通过编程控制抓手的动作，根据输入信号控制气动助力系统的运行和控制抓爪的运动。
可以根据不同的抓取任务进行编程调整。
- 可编程逻辑控制器（PLC）：通过PLC控制抓手的动作，可以实现多种抓取模式和自适应控制。
总结:通过以上设计方案，助力机械抓手可以实现精确、灵活、安全的抓取功能，并且适用于不同的工业应用和机器人任务。
这种抓手设计方案可以提高生产效率，减少人力资源成本，并且具有较高的可靠性和操作稳定性。
机械手的总体方案设计
第1章机械手的总体方案设计1.1机械手的传动方案设计按机械手手臂的不同形式及组合情况其活动范围也是不同的，基本上可以分为四种运动形式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式。
根据工作要求可选择直角坐标式，具体设计成悬挂式。
其优点为：（1）多臂悬挂式的机械手对刚性联结的自动生产线非常实用，可以在各工位间传递工件，各臂均悬挂在生产线上方的横梁上，臂间距离和工位距离相等，手臂可同步地沿横梁平移一个工位间距，把工件从一个工位移动到下一个工位，可以减少随行夹具和其他装置，提高自动化程度。
（2）悬挂式机械手占地面积小，能有效的利用空间。
（3）悬挂式机械手结构简单，成本底。
该凸轮轴加工自动线上的送料机械手采用液压驱动，PLC控制，其中采取液压驱动有以下优点：（1）压力高，可实现较大的驱动力，且机构可以做的轻小，紧凑。
（2）可实现无级变速，定位精度高，系统固有频率小，压力、容量调节容易。
（3）重量小，惯性小，可以做到快速的变速和换向，控制容易，动作平稳，滞后小。
1.2主要技术参数的确定机械手的主要技术参数包括抓重、自由度、定位精度、重复定位精度、工作范围、最大速度及承载能力。
主要参数如下：抓重：3kg自由度：3个工作范围：前后移动：1800mm上下升降：350mm横移：50mm驱动方式：液压驱动控制方式：PLC控制缓冲方式：节流回路1.3 机械手的配置和工作原理图一上下料机械手简图该加工自动线上有五只送料机械手，它们的结构完全相同，均能作前后移动、上下升降和横移运动。
（上下料机械手简图如图一）前后移动、升降和横移运动是各自的伸缩油缸带动的，自动线的各工序按照加工顺序（从左向右）依次排列的。
如图二所示：图二凸轮轴自动线机械手配置图该送料机械手的动作顺序为：原位——下降（抓料）——向左横移——上升——向后横移——下降——向右横移（放料）——上升——向后横移——原位第2章上下料机械手的机械结构设计2.1上下料机械手的总体结构上下料机械手由几个主要组成部分：（1）前后行走机构（带滚轮的三角形支架）；（2）横移油缸及其滚轮机构；（3）升降油缸；（4）手部支撑板；（5）机械手手部（两个夹持式手部）。
三自由度搬运机械手机构设计
三自由度搬运机械手机构设计搬运机械手机构设计-三自由度机械手臂一、引言随着科技的发展，机器人在工业生产、物流等领域发挥着越来越重要的作用。
机械手臂作为机器人的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本文将介绍一种三自由度搬运机械手机构的设计。
二、设计目标本设计的目标是设计一种具备三个自由度的搬运机械手臂，能够实现灵活的运动，达到高效搬运的目的。
具体要求如下：1.三自由度：机械手臂具备三个关节，分别可以实现水平旋转、垂直旋转和前后伸缩的运动。
2.高承载能力：机械手臂需要具备足够的承载能力，能够稳定搬运重物。
3.灵活性：机械手臂需要具备足够的灵活性，能够适应不同的工作环境和搬运任务。
4.可控性：机械手臂需要具备良好的控制性能，能够通过外部控制实现精确的运动。
三、设计方案基于上述设计目标，我们提出以下设计方案：1.结构设计：机械手臂由三个关节组成，分别为水平旋转关节、垂直旋转关节和前后伸缩关节。
其中，水平旋转关节和垂直旋转关节采用舵机作为驱动装置，前后伸缩关节采用滑轨设计。
这种结构设计既能满足机械手臂的运动需求，又能够实现紧凑的机械结构。
2.材料选择：机械手臂的主要材料选择应考虑强度和重量的平衡。
我们可以采用铝合金作为机械手臂的主要材料，既能够满足强度要求，又能够降低自身的重量。
3.控制系统设计：机械手臂的控制系统应具备良好的控制性能，能够通过外部控制实现精确的运动。
我们可以采用嵌入式控制系统，通过编程控制机械手臂的运动，并且可以与其他设备进行数据交互，实现智能化的控制。
4.承载能力设计：机械手臂的承载能力需要根据实际应用需求进行设计。
我们可以根据机械手臂的结构和材料选择，进行力学分析和仿真，来确定机械手臂的承载能力。
四、设计步骤1.结构设计：设计机械手臂的结构，确定关节类型和数量，并确定机械手臂的整体尺寸。
2.材料选择：根据机械手臂的要求和预算限制，选择合适的材料，并确定机械手臂的材料规格。
3.控制系统设计：根据机械手臂的运动要求，设计控制系统的硬件和软件部分，并确定控制系统的接口和通信方式。
搬运机器人 方案
搬运机器人方案1. 简介搬运机器人是一种自动化设备，用于在工业生产线上执行物料搬运任务。
它能够根据预设的程序和传感器反馈，自主地完成搬运、装配和运送物料等操作。
搬运机器人的引入可以提高生产效率、减少人工错误，并确保生产过程的安全性。
本文将介绍搬运机器人的工作原理、技术特点、应用领域以及未来发展趋势。
2. 工作原理搬运机器人通常由机械结构、电子控制和智能软件系统组成。
其工作原理如下：2.1 机械结构搬运机器人的机械结构是实现物料搬运的基础。
它通常由机械臂、传动系统、传感器和夹具等部件组成。
机械臂具备多个自由度，可以在三维空间内灵活操作。
传动系统提供动力和控制机械臂的运动。
传感器用于获取周围环境信息。
夹具则用于抓取和固定物料。
2.2 电子控制搬运机器人的电子控制系统负责管理机械结构的运动和操作。
它包括控制器、传感器和执行器等组件。
控制器接收指令，并根据预设的程序控制机械臂运动。
传感器用于实时感知周围环境，以便机械臂做出相应的调整。
执行器则将控制信号转化为具体的机械动作。
2.3 智能软件系统搬运机器人的智能软件系统使其具备自主决策的能力。
它通过算法和模型处理输入的传感器数据，分析场景和问题，并给出最佳的物料搬运方案。
智能软件系统还可以进行路径规划、动作优化和故障诊断等功能。
3. 技术特点搬运机器人的技术特点如下：3.1 自动化与智能化搬运机器人通过自动化技术实现物料搬运任务的自主执行，无需人工干预。
同时，智能软件系统赋予机器人分析、决策和学习的能力，使其适应不同的工作场景，提高工作效率和灵活性。
3.2 多功能和可定制化搬运机器人可以执行多种不同的物料搬运任务，适用于不同的工业领域。
它可以根据生产线的需求进行定制，具备不同的机械结构和功能模块，以满足不同的搬运需求。
3.3 安全和可靠性搬运机器人在工作过程中注重安全性和可靠性，可以通过传感器实时感知周围环境，避免与人员和其他设备发生碰撞。
同时，机器人的电子控制系统能够在出现故障时及时诊断并采取措施，确保工作安全。
三轴机械手设计方案
三轴机械手设计方案随着工业自动化技术的快速发展，机械手在现代工业生产中发挥着重要的作用。
三轴机械手是一种常见的机械手型号，其通过三个轴向的运动实现对物体的抓取、传送和放置等操作。
下面是一个三轴机械手的设计方案。
首先，需要确定机械手的尺寸和载荷要求。
根据生产线上的工作环境和物体的尺寸、重量等特性，确定机械手的尺寸和载荷要求。
一般来说，三轴机械手的尺寸较小，适合用于细小物体的操作，而载荷要求一般在1-10kg之间。
接下来，选择合适的执行器和传感器。
执行器负责机械手的运动，可以选择气动、液压或电动执行器。
根据工作环境和精度要求，选择合适的执行器。
同时，为了实现对物体姿态的感知和控制，需要安装传感器，如位置传感器、力传感器和视觉传感器等。
然后，设计机械手的机构。
三轴机械手一般采用串联机构或并联机构。
串联机构由各关节依次连接构成，适用于较大的承载能力要求；而并联机构由几个关节同时作用于执行器，具有较高的刚度和精度，适用于高精度要求的场合。
根据实际需求，选择合适的机构。
此外，需要考虑机械手的控制系统。
控制系统由控制器、控制算法和接口等组成，负责对机械手的运动和姿态进行控制。
控制系统可以使用PLC、单片机或计算机等设备，通过编程实现对机械手的控制。
根据控制要求和预算限制，选择合适的控制系统。
最后，进行机械手的装配和调试。
按照设计图纸，进行机械手的零部件加工、装配和调试工作。
确保机械手各部件的质量和安装精度，保证机械手的正常运行。
综上所述，三轴机械手设计方案包括确定尺寸和载荷要求、选择执行器和传感器、设计机构、设计控制系统以及机械手的装配和调试。
通过科学合理的设计和精心制造，三轴机械手可以实现对物体的灵活准确的操作，提高生产效率和质量。
搬运机械手(毕业设计)
4.2 操作面板设计
通过对机械手控制要求分析，其控制面板设计如下：
4.3 I/O点数确定及PLC选型
（1）根据控制要求，需要18个输入点，11个输出 点。
（2）由于此搬运机械手输入点数不多，性能要求 不高，因此选用欧姆龙的CPM2A-40CDR-A小 型可编程控制器，即可满足要求。
4.4 PLC外部接线图设计
• 姓 名：学生 • 专 业：机械设计制造及其自动化 • 指导老师：老师 • 设计时间：2011.4.1——2011.6.10
目录
1、搬运机械手总体结构设计 2、搬运机械手机械结构设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
1、搬运机械手总体结构设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即 手臂的伸长、缩短和整体旋转。
2.5 机械手整体机械结构设计
1.1 手爪及夹紧液压缸设计
本次设计的搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结构，夹紧缸采用单作 用弹簧复位式结构，其结构如下所示：
1. 2 伸缩液压缸设计
伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短，其结构如下所示：
1.3 升降液压缸设计
升降缸可以使搬运机械手上升或者下降，其结构如下所示：
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2420.10.2403:55:1003:55:10October 24, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月24日上午3时55分 20.10.2420.10.24
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月24日星期 六上午3时55分 10秒03:55:1020.10.24
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午3时 55分20.10.2403:55Oc tober 24, 2020
(完整版)搬运机器人设计
搬运机器人设计班级：姓名：学号：搬运机器人能够模仿人手部的部分动作，按照设定的程序、轨迹和要求，代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，实现一些人工不可能完成的工作，这不仅可以使人手避免出现可能的危险情况，保障生产安全，还能促进工作线的流水化，提高了工作效率，降低了劳动强度，改善了劳动环境，已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置。
本机器人用于生产线上工件的自动搬运，下图为机器人动作示意图，机械手按下述顺序周而复始地工作：根据对机器人的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图所示：一、搬运机械手总体结构设计（1）该机器人采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即手臂的伸长、缩短，手臂的上升、下降和整体旋转。
（2）该机器人采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点。
（3）在控制方式选择上，由于其功能只是在两个传送带之间搬移工件，运动简单，控制要求不高，因此采用点位控制方式。
（4）此搬运机器人是在两个工作台之间搬运工件，其动作比较简单，选用电位器进行定位。
（5）此机器人应用于自动生产线上，因此，它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。
二、搬运机械手机械结构设计1、机身设计因为圆柱坐标式机器人把回转与升降两个自由度归属于机身，所以设计回转与升降机身，选用旋转液压缸与升降液压缸单独驱动的回转型机身，如图1所示，升降液压缸在上，旋转液压缸在下。
2、臂部设计采用双导向杆的臂部伸缩结构。
缸体直接固定在升降立柱上，活塞杆与两根导向杆连接一起组成伸缩臂，由于活塞杆与导向杆全部藏在缸体内，油管也从活塞杆内部通过，其特点是结构紧凑，外观整洁。
结构如图2所示。
3、手部腕部设计因为工件的形状为圆柱形，所以带“V”型钳口的手爪，本次设计的搬运机器人手爪采用滑槽杠杆式结构，夹紧缸采用单作用弹簧复位式结构，杠杆端部固定安装着圆柱销，当拉杆向上拉时，圆柱销就在两个钳爪的滑槽中移动，带动钳爪绕两支点回转，夹紧工件；拉杆向下推时，使钳爪松开工件。
包装生产线搬运机械手设计
包装生产线搬运机械手设计一、设计背景在现代的工业生产中，包装生产线上通常需要大量的物料搬运和包装操作。
传统的人工搬运存在效率低下、产能受限等问题，因此需要引入机械手进行自动化搬运操作，以提高生产效率和质量。
二、设计目标设计一种具有高效、稳定、灵活性好的包装生产线搬运机械手，以满足以下要求：1.能够准确、稳定地抓取和放置各种形状、大小的物体。
2.能够适应不同速度和位置的自动包装生产线。
3.具备较高的自动化程度，减少人工干预。
4.结构紧凑，易于安装和维修。
5.具备安全保护功能，避免人员和设备的伤害。
三、机械手结构设计1.控制系统：采用PLC程序控制机械手的各项动作，保证操作的稳定性和准确性。
2.运动系统：采用直线导轨和伺服电机控制机械手的升降、伸缩、旋转运动，并结合测距传感器实现自适应调整和位置精准定位。
3.夹持系统：采用气动夹具和电磁吸盘，根据不同物体的特点，实现不同的夹持方式，确保抓取和放置物体的稳定性和安全性。
4.增强视觉系统：配备高精度视觉传感器和图像处理系统，能够实时识别和跟踪物体，并根据物体的位置和形状进行相应的搬运动作。
5.安全保护系统：设置紧急停止按钮、安全围栏和传感器，确保机械手在操作过程中不会对人员和设备造成伤害。
四、工作流程设计1.启动机械手：通过控制系统将机械手从待机状态切换到工作状态。
2.目标识别：通过视觉系统对待搬运的物体进行识别和跟踪，并获取物体的位置和形状信息。
3.抓取物体：根据识别到的物体信息，控制机械手进行夹持动作，确保将物体稳定抓取。
4.运动调整：根据物体的位置信息，控制机械手进行升降、伸缩、旋转等运动调整，以适应不同的搬运需求。
5.物体搬运：将抓取到的物体准确地放置到目标位置上。
6.循环工作：机械手根据设定的程序，在包装生产线上进行循环的搬运任务，直到所有物体搬运完毕。
7.停止机械手：完成搬运任务后，机械手返回待机状态，等待下一次工作任务。
五、结构优化设计根据实际使用情况和需要1.调整夹具和吸盘的形状和大小，以适应不同物体特点的搬运。
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穿线机构 料仓
气缸 产品A
摩擦轮 皮带轮
作业员把产品A放在料仓里，在气缸推力下，产 品A到达指定位置，摩擦轮引导线束进入产品A， 然后再进入客户压合设备
设备工作原理
切割设备
压合设备
扫码设备 产品A分料 线束分料
物料框
移动机械手ຫໍສະໝຸດ 线束分料时间2S 移动机械手抓取线束到压合设备2S 移动机械手抓取线束调整180度再进入压合1s 移动机械手抓取线束进入切割设备2S 移动机械手抓取线束进入扫码设备2S 移动机械手抓取线束放入产品物料框1S
分料机构
气缸A 线束 气缸B
皮带线
作业员把线束放在料仓里，在皮带线前进引力下， 线束在料仓里进行自动排序，当线束流出，气缸 A下降阻挡其他线束，气缸B把线束推动固定位置。
移动机构
线性模组
机械手
KK模组
在KK模组动力下，机械手来回运动。
1
移动机械手方案1.0
客户要求： 1.机械手自动上下料 2.生产工序分为冲压、切割、扫码 3.整个生产节拍CT为10S
冲压、切割、扫码
产品A 产品B
设备整体布局 2 设备外形
2100
3
设备主要结构分析
2.分料机构
设备主要结构分为：1、移动机构 2、分料机构 3、穿线机构