運(yùn)料四自由度的工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)說明書.doc

西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度，工業(yè)機(jī)器人作為自動化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認(rèn)同并采用。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平，目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重復(fù)性并且勞動強(qiáng)度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。本文將設(shè)計(jì)一臺四自由度的工業(yè)機(jī)器人，用于給沖壓設(shè)備運(yùn)送物料。首先，本文將設(shè)計(jì)機(jī)器人的底座、大臂、小臂和機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，然后選擇合適的傳動方式、驅(qū)動方式，搭建機(jī)器人的結(jié)構(gòu)平臺；在此基礎(chǔ)上，本文將設(shè)計(jì)該機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集卡和伺服放大器的選擇、反饋方式和反饋元件的選擇、端子板電路的設(shè)計(jì)以及控制軟件的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)加強(qiáng)控制軟件的可靠性和機(jī)器人運(yùn)行過程的安全性，最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)包括：關(guān)節(jié)的伺服控制和制動問題、實(shí)時監(jiān)測機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)的運(yùn)動情況、機(jī)器人的示教編程和在線修改程序、設(shè)置參考點(diǎn)和回參考點(diǎn)。關(guān)鍵詞：機(jī)器人，示教編程，伺服，制動西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）ABSTRACTInthemodernlarge-scalemanufacturingindustry,enterprisespaymoreattentionontheautomationdegreeoftheproductionprocessinordertoenhancetheproductionefficiency,andguaranteetheproductquality.Asanimportantpartoftheautomationproductionline,industrialrobotsaregraduallyapprovedandadoptedbyenterprises.Thetechniquelevelandtheapplicationdegreeofindustrialrobotsreflectthenationalleveloftheindustrialautomationtosomeextent,currently,industrialrobotsmainlyundertakethejopsofwelding,spraying,transportingandstowingetc.,whichareusuallydonerepeatedlyandtakehighworkstrength,andmostoftheserobotsworkinplaybackway.InthispaperIwilldesignanindustrialrobotwithfourDOFs,whichisusedtocarrymaterialforapunch.FirstIwilldesignthestructureofthebase,thebigarm,thesmallarmandtheendmanipulatoroftherobot,thenchooseproperdrivemethodandtransmissionmethod,buildingthemechanicalstructureoftherobot.Onthisfoundation,Iwilldesignthecontrolsystemoftherobot,includingchoosingDAQcard,servocontrol,feedbackmethodanddesigningelectriccircuitoftheterminalcardandcontrolsoftware.Greatattentionwillbepaidonthereliabilityofthecontrolsoftwareandtherobotsafetyduringrunning.Theaimstorealizefinallyinclude:servocontrolandbrakeofthejoint,monitoringthemovementofeachjointinrealtime,playbackprogrammingandmodifyingtheprogramonline,settingreferencepointandreturningtoreferencepoint.KEYWORDS:robot,playback,servocontrol,brake西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄第1章緒論31.1機(jī)器人概述41.2機(jī)器人的歷史、現(xiàn)狀41.3機(jī)器人的發(fā)展趨勢4第2章機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺介紹及機(jī)械手的設(shè)計(jì)32.1自由度及關(guān)節(jié)42.2基座及連桿42.2.1基座72.2.2大臂72.2.3小臂72.3機(jī)械手的設(shè)計(jì)42.4驅(qū)動方式42.5傳動方式42.6制動器4第3章控制系統(tǒng)硬件43.1控制系統(tǒng)模式的選擇43.2控制系統(tǒng)的搭建43.2.1工控機(jī)43.2.2數(shù)據(jù)采集卡43.2.3伺服放大器43.2.4端子板43.2.5電位器及其標(biāo)定43.2.6電源4第4章控制系統(tǒng)軟件44.1預(yù)期的功能44.2實(shí)現(xiàn)方法44.2.1實(shí)時顯示各個關(guān)節(jié)角及運(yùn)動范圍控制4西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文