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。
1.3机器人发展趋势
随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。
就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势：
a)提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人；
b)开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多自由度的手臂和手指；开发各类行走机器人，以适应不同的场合；
c)研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。
2 搬运机器人总体设计
该搬运机器人参考3388型机器人为基础进行改型设计，该型机器人在生产中广泛应用，各种性能经过实践检验，因此以其为基础额改型设计具有较大可行性，且能够满足课题要求。
该型搬运机器人广泛应用于各种工艺要求的成组看管的设备上。工业机器人保证旋转体毛坯的机床装料，以及搬运已加工的零件。
2.1 搬运机器人原理设计
该型搬运机器人为可移动门架式结构：
手臂承载机构可沿着导轨进行移动，导轨安装与立柱上，位于被看管设备上方。
该机器人共有五个自由度：
1 手臂承载机构沿导轨移动，由安装于承载机构上的双作用气缸驱动装置，保证操作机手臂实现600mm的往复运动；
2 手臂在肩关节中的转动，由安装于承载机构上的双作用气缸驱动装置，运动传递机构和安装于肩部的滚珠丝杠实现；
3 手臂在肘关节中的转动，由安装于小臂上的双作用气缸驱动装置，运动传递机构实现；
2.2搬运机器人的机械系统设计
2.2.1搬运机器人的驱动方式
机器人的方式有电动、液压和气动三种方式。一个机器人只有一种驱动方式，也可以有几种方式的联合。以下是三种驱动方式的特点：
（1）液压传动。具有较大功率体积比，常用于大负载的场合；压力、流量均容易控制，可无级调速；反应灵敏，可实现连续轨迹控制，维修方便；但
液体对温度变化敏感，油液泄漏易着火；中小型专用机械手或机器人都有应用，重型机械手多为液压驱动；液压元件成本较高，油路也比较复杂。
（2）气压传动。气动系统简单，成本低，适合于节拍快、负载小且精度要求不高的场合，常用于点位控制、抓取、弹性握持和真空吸附，可高速，但冲击较严重，精确定位困难；维修简单，能在高温、粉尘等恶劣环境中使用，泄漏无影响；中小型专用机械手或机器人都有应用。
（3）电动。有异步电机、直流电机、步进或伺服电机等电动驱动方式。适合于中等负载，特别是适合动作复杂、运动轨迹严格的工业机器人和各种微型机器人。
根据三种驱动方式的比较，该搬运机器人选用气压传动。
2.2.2搬运机器人的关节驱动方式
搬运机器人的关节驱动方式分为直接驱动和间接驱动两种方式。
1.直接驱动
直接驱动的机器人也叫DDR，一般指驱动电机通过机械接口直接与关节连接。关节直接驱动的特点是驱动电机和关节之间没有速度和转矩的转换。
这种驱动方式具有一下特点：
（1）机械传动精度高；
（2）振动小，结构刚性好；
（3）结构紧凑，可靠性高；
（4）电机的重量会增加转动负担。
2. 间接驱动
大部分机器人是间接驱动方式。由于驱动器的输出转矩大大小于驱动关节所要求的转矩，所以必须要使用减速器。
间接驱动的特点：
（1）可以获得一个比较大的力矩；
（2）可以减轻关节的负担；
（3）可以把电机作为一个平衡质量；
（4）增加了传动误差；
（5）结构庞大。
间接驱动方式的形式多样，一般通过钢丝、滑轮连杆等器件实现间接驱动。
2.2.3搬运机器人材料的选择
选择机器人本体的材料，应从机器人的性能要求出发，满足机器人的设计和制造要求。一般搬运机器人材料的选择要遵循以下原则：
（1）机器人的臂和机器人整体是运动的，则要求采用轻质材料。
（2）精密机器人，则要求材料具有较好的刚性。
（3）还要考虑材料的可加工性等。
（4）机器人常用的材料有：碳素结构钢、铝合金、硼纤维增强合金、陶瓷等。
3 手臂设计及计算
臂部的机构形式必须根据机器人的运动形式、抓取重量、动作自由度、运动精度等因素来确定的。同时，设计必须要考虑到手臂的受力情况，气缸及导向装置的布置，内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计臂部时一般要注意下述要求。
1.刚度要大。为防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂截面形状的选择要合理。工字形截面弯曲刚度一般要比圆截面大；空心轴的弯曲刚度和扭转刚度都比实心轴大得多。
2.导向性要好。为防止手臂在直线运动中沿轴线发生相对转动，或设置导向装置，或设计方形，花键等形式的臂杆。
3.偏重力矩要小。所谓偏重力矩就是指臂部的重量对气支承回转轴所产生的静力矩。为提高机器人的运动速度，要尽量减少臂部运动部分的重量，以减少偏重力矩和整个手臂对回转机构的转动惯量。
4.运动要平稳，定位精度要高。由于臂部运动速度越高，重量越大，惯性力引起的冲击就越大，使运动不平稳，定位精度不高。故应尽量减少鼻部运动部分的重量，使结构紧凑，重量轻，同时要采取一定形式的缓冲措施。
手臂是工业机器人执行机构中最重要的部件。它的作用是支承手部和腕部，并改变手部在空间的位置。因此工业机器人的手臂一般有2～3个自由度，即手臂的伸缩、回转和升降（或俯仰）运动；专用机械手的臂部一般具有1～2个自由度，即伸缩、回转或直移。手臂回转和升降运动是通过机座的立柱实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动通常由驱动装置、各种传动装置、导向定位装置、支承连接件和位置检测元件等来实现，因此它受力一般比较复杂，其自重较大，同时直接承受腕部、手部和被抓取工件的静、动载荷，尤其在高速运动时，将产生较大的惯性力，引起冲击，影响定位的准确性。臂部运动部分零部件的重量直接影响着臂部结构的刚度和强度。专用机械手的臂部一般直接安装在主机上；工业机器人的臂部一般与控制系统和驱动系统一起安装在机身上，机身可以是固定的，也可以是行走的。
手臂的结构、工作范围、灵活性、抓重大小（即臂力）和定位精度都直接影响机器人的工作性能，所以须根据机器人的抓取重量、运动形式、自由度数、运动速度以及定位精度的要求来设计手臂的结构形式。同时设计师必须考虑到手臂的受力情况，油（气）缸的导向装置的布置、内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计时应注意手臂的刚度、导向性、偏重力矩、运动平稳性和定位精度等因素。
按手臂的结构形式区分，手臂有单臂、双臂及悬挂式。
按坐标系区分，手臂有圆柱坐标型、极坐标型、直角坐标型和多关节型等。
按手臂的运动形式区分，手臂有直线运动的，如手臂的伸缩、升降及横向移动；有回转运动的，如手臂的左右回转、上下摆动（即俯仰）；有复合运动的，如直线运动和回转运动的组合、两直线运动的组合、两回转运动的组合。
3.1搬运机器人臂部的驱动计算
3.1.1臂水平伸缩运动驱动力的计算
手臂做水平伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力，包括气缸与活塞之间的摩擦力及导向杆与支承滑套之间的摩擦阻力等，还要克服启动过程中的惯性力。其驱动力F q可按下式计算
F q =F m+F g(N)
式中F m—各支承处的摩擦阻力；
F g—启动过程中的惯性力，其大小可按下式估算
F g=Wa/g(N)
式中W—手臂伸缩部件的总重量（N）；
g—重力加速度（10m/）
a—启动过程中的平均加速度（m/）
而a=/
—速度变化量（m/s ）。如果手臂从静止状态加速到工作速度v 时，
则这个过程的速度变化量就等于手臂的工作速度；
—启动过程所用时间（s ），一般为0.01～0.5（s ），取为0.5s 。 当F m =100(N),W =2000（N ），
=0.5m/s 时， F q =100+
10
2000×5.05.0=100+200=300（N ）。 3.1.2臂垂直伸缩运动驱动力的计算
手臂作垂直运动时，除了要克服摩擦阻力Fm 和惯性力Fg 外。还要克服臂部运动部件的重力，故其驱动力Fg 可按下式计算：
F q =F m F g ±W (N)
式中，F m —各支承处的摩擦阻力（N ）；
F g —启动过程中的惯性力（N ）；
W —臂部运动部件的总重量（N ）；
±—上升时为正，下降时为负。
当F m =100N ，F g =150N,W =2000N ，上升时：
F g =100+150+2000=2250(N)；
当F m =100N ，F g =150N,W =2000N ，下降时：
F g =100+150-2000=－1750（N ）。
3.1.3臂部回转运动驱动力矩的计算
臂部回转运动驱动力矩应根据启动时产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。由于启动过程一般不是等加速运动，故最大驱动力矩要比理论平均值大些，一般取平均值的1.3倍。故驱动力矩Tq 可按下式计算。 T q =1.3（T m +T g ）（N·m ）
式中，T m —各支承处的总摩擦阻力矩；
T g —启动时的惯性力矩，可按下式计算
T g=Jw/
式中，J—手臂部件对其回转轴线的转动惯量；
w—回转臂的工作角速度；
—回转臂启动时间。
如果零件作为质点，它对回转轴线的转动惯量为
J a=G/g
如果零件重心位置与回转轴线不重合，则它对回转轴线的转动惯量为
J a=J0+(G/g)
式中，J—零件对其重心的转动惯量；
p-零件的重心位置到回转轴线的距离；
G—零件的重量；
g—重力加速度（10m/）
当T m=1500，p=400mm,w=60时有：
J a=
T g=
T q=
3.1.4偏重力矩的计算和升降立柱不卡死的条件
3.1.
4.1偏重力矩的计算
各零部件的重量可根据其结构形状、材料比重进行粗略计算，由于大多数零件采用对称形状的结构，其中心位置就在几何截面的几何中心上。根据静力学原理，可求出手臂总重量的重心位置距回转轴的距离L，其大小为：
L
则偏重力矩为
T p =WL
式中，
—各零部件的重量；
—各零件的重心分别到回转轴的距离； W —各零部件的总重量。
T p =
3.1.
4.2升降立柱不卡死的条件
手臂在总重量W 的作用下，有一种顺时针方向倾斜的力矩，而立柱支承导套有阻止手臂倾斜的力矩，显然偏重力矩对升降运动的灵活性有很大影响。如过偏重力矩过大，可能会使手臂立柱被卡死在导套内而不能作升降运动，故必须根据偏重力矩的大小决定立柱导套的长短。根据升降立柱力的平衡条件得知：
N1=N2
N 1h=WL 所以
N 1=N 2=h
LW 要使升降立柱在导套内升降自由，臂部总重量W 大于导套与立柱之间的摩擦力，即升降立柱不至卡死的条件为
W Fm1+Fm2=Fm 总=2N1f=
h
LWf 2 化简后得
h 2fL
式中，h —导套的长度；
f —导套与立柱之间的摩擦系数，f=0.10.015，一般去较大值；取
f=0.1
L —偏重力矩。
所以有：h
3.2臂部上零件的选型及其校核
3.2.1 臂部花键轴的外形尺寸确定
臂部花键轴所受力22Y X F F F +=，F X ，F Y 为该轴所受到的水平与竖直方向分力。
当小臂处于静态时，F 静1=1800.05N ，F 静2=1315.4N 。
当小臂处于动态时，F 动1=950.4N ，F 动2=2540.2N 。
F 动2>F 静1>F 静2>F 动1，所以取F =F 动2，对花键轴受力进行设计。 花键轴，受力Fs =2540.2N 。
该轴选用45钢，调质处理，材料许用剪切应力[τ]=150MPa ，许用安全系数S =1.5。根据剪切强度条件： ][ττ≤=A
F s S 可算出花键轴最小截面积A ，]
[τS SF A ≥，带入数值，可得2402.25mm A ≥，即花键轴的直径mm A
D 69.54=≥π。
故选花键轴轴直径D =11mm 。
3.2.2 臂部花键轴上的轴承选型
臂部花键轴直径D =11mm ，轴受力F =2540.2N ，臂部为增加运动柔顺度， 由于该轴承只承受很小的轴向力，故可选用固定带轴承。
由以上各条件，可选用6120GB/T276—94，02系列，6204型轴承，该轴承
d =20mm ，额定动、静载荷分别为9.88kN 、6.95kN 。
轴承受力F =2540.2N ，轴承最大转速n =5r /min 。
轴承寿命可由下式进行计算： ()h P C n L h
ε
??? ??=6010610 式中，C —轴承径向载荷；
P —当量动载荷； ε—寿命系数。球轴承：ε=3；
N —轴承的转速，r /min 。
该轴承只承受径向力，故P =2540.2N ，将各值带入公式中，得轴承寿命为：
h L h 7101035.7?=
4结论
5参考文献
[1] 索罗门采夫. 《工业机器人图册》. 北京机械工业出版社，1993
[2] 周伯英. 《工业机器人设计》. 北京机械工业出版社，1995
[3] 刘文波. 《工业机器人》. 东北大学出版社， 2007
[4] 巩云鹏. 《机械设计课程设计》. 东北大学出版社， 2000
[5] 马星国《机械设计》.. 科学出版社，2005
码垛机器人说明书
码垛机器人说明书
前言 本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。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 概述............................................... 错误!未定义书签。机器人的搬运及安装................................. 错误!未定义书签。 警告标示....................................... 错误!未定义书签。 机器人安装环境................................. 错误!未定义书签。 机器人运动范围及安全围栏安装................... 错误!未定义书签。 机器人的搬运方法............................... 错误!未定义书签。 基座安装尺寸................................... 错误!未定义书签。 机器人端持器的安装............................. 错误!未定义书签。 气路连接....................................... 错误!未定义书签。机器人控制柜的搬运与安装........................... 错误!未定义书签。 注意事项....................................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱安装环境........................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的内部电气接线..................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的搬运............................. 错误!未定义书签。 机器人控制箱的外部连接......................... 错误!未定义书签。机器人系统与生产线的连接........................... 错误!未定义书签。机器人操作方法..................................... 错误!未定义书签。 机器人的开关机.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的认识.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的使用方法.............................. 错误!未定义书签。常见故障分析及处理................................. 错误!未定义书签。 机器人无法运行................................. 错误!未定义书签。 机器人未按既定规划运行......................... 错误!未定义书签。 机器人系统提示“系统正在运行”................. 错误!未定义书签。机器人保养与维护................................... 错误!未定义书签。 机械部件的养护.................................. 错误!未定义书签。 控制系统的维护.................................. 错误!未定义书签。
搬运机器人结构设计与分析_毕业设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts,for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating
物料搬运机器人手的系统设计
天津大学 毕业设计 中文题目：物料搬运机器人手部系统的设计 英文题目：Material handling system design robot Hand department 学生姓名 系别机电 专业班级 2 指导教 成绩评定 2010年6月
目录 1 引言 (1) 1.1 机器人概述 (1) 1.2 机器人的研究历史及现状 (1) 1.3 机器人的发展趋势 (2) 2 手部的设计与计算 (3) 2.1 手部的设计 (3) 2.2 驱动方式 (3) 2.3 手部夹紧力的计算 (5) 2.4 弹簧的计算[6] (5) 2.5 手部电机选择原则【7】........................... 错误！未定义书签。 2.5.1 一般执行电机的选择原则...................... 错误！未定义书签。 2.5.2 电机的选用.................................. 错误！未定义书签。 2.6 手部电机参数计算.............................. 错误！未定义书签。 2.7 电机转速与夹紧力速度几何关系的确定............ 错误！未定义书签。 3 手臂的设计与计算............................... 错误！未定义书签。 3.1 手臂结构设计.................................. 错误！未定义书签。 3.2 手部质量计算.................................. 错误！未定义书签。 3.2.1 爪子的质量计算.............................. 错误！未定义书签。 3.2.2 手部外壳质量计算............................ 错误！未定义书签。 3.2.3 手部主轴的质量计算.......................... 错误！未定义书签。 3.2.4 其它部件的质量估算.......................... 错误！未定义书签。 3.3 手臂计算及电机选择............................ 错误！未定义书签。 4 结论.......................................... 错误！未定义书签。【参考文献】................................... 错误！未定义书签。致谢............................................ 错误！未定义书签。附录1：英文文献 .................................. 错误！未定义书签。附录2：英文文献翻译 .............................. 错误！未定义书签。
说明书识别搬运机器人汇总
作品名称：识别搬运机器人 指导老师：吴爱梅、刘永平 作者：谢春伟、杜存忠、董航、高军林机器人综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。 一、作品组成 1.BASIC Stamp 微控制器 BASIC Stamp微控制器是以PBASIC为编程语言，通过解释器对PBASIC应用程序进行解释执行的微型计算机，具有 8路或 16路 I/O 通道，每个 I/O 通道接脚可以直接连接发光二极管、蜂鸣器、颜色识别传感器等各种传感器。通过增加一些额外元器件，可以实现不同的功能。 BASIC Stamp由一个5伏特电压调节器、晶振器、Serial EEPROM、及一个PBASIC 解释器组成。
2.伺服马达伺服马达有三根不同色线，分别为：黑、红、白，其中红色的为电源线； 黑色为地线；白色的为控制信号线，通过对这信号线输入脉冲序列来控制电机的运动， 可以控制电机的运动速度，运动方向。 3.传感器 TCS230 颜色传感器属于图像传感器，图像传感器可分为互补金属氧化物半导体 （CMOS）图像传感器和电荷耦合器件（CCD）图像传感器两类。CMOS型和 CCD 型固态图像传感器在光检测方面都利用了硅的光电效应原理，采用感光元件作为影像捕获的基本手 段，感光元件的核心都是一个感光二极管（photodiode），该二极管在接受光线照射之 后能够产生输出电流，而电流的强度 则与光照的强度对应。每个感光元件对应图像传感器中的一个像点，由于感光元件只能 感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。 TCS230颜色传感器是由一个颜色检测器组成，包括一个TAOS TCS230 RGB 的传感器 芯片，白色的发光二极管，瞄准镜，板卡上的插槽和连接线。 TCS230 颜色传感器通过插 槽或直接相连来与其他 BASIC Stamp模块接口，在其固定的范围内对可见光颜色进行检 测。 4■机械手 主要有手爪支架，手爪臂，及手爪组成，用来模拟人手用来抓取已识别的物体，然后进行搬运指定区域。 二、创新来源 该作品启示于生活当中港口码头对不同颜色的集装箱搬运。从而联想到机器 人根据不同颜色自动分拣的目的，以提高搬运工作效率。 三、实现功能 机器人从指定区域启动后，到达设定目的地用机械手对不同色块进行分捡和搬运。 机器人在得到指令后启动，不需再次接触机器人，由机器人自主运行完成任务，每次任务机器人连续运行。 四、调试说明 1.将机器人放置于启动区的中心位置，此位置相对比较重要（此位置关系到整体的运动结果）。保证机器人在第一次行走后能到达正五边行的中间位置。 2.调整传感器的位置，与水平面夹角约为 75度。（可根据实际的情况调整） 3.若机器人经测试未能达到指定位置，可进行参数的调整。
六自由度机械手重载搬运机器人本体结构设计(全套CAD图纸)
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号： 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书（论文）中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品，搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析
毕业设计说明书（论文）外文摘要
目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)
关节型搬运机器人设计..
关节型搬运机器人设计 摘要 随着现代工业机器人技术的发展，工业机器人的使用迅速增长。本文通过对国内外工业机器人的分析，并结合搬运所需要的条件，设计出了工厂自动化生产和生产线使用的搬运机器人。 本文着重对搬运机器人的总体设计方案、机构及控制系统从理论上进行了详细的分析和设计。在搬运机器人总体设计中，采用了应用最为广泛的平面关节型；在机构设计中，主要设计了搬运机器人末端执行器、手腕、手臂和腰的机械结构；在末端执行器设计上采用了一种具有接近觉、接触觉及滑动觉的初级智能机械手；在控制系统的设计中，采用可编程控制器（PLC）进行控制，并对控制系统的硬件原理做了分析，对PLC 的程序也进行了编译；在驱动系统设计中，采用了气动和电机两种驱动方式，主要动作采用电机驱动。 关键词：搬运机器人，三感觉机械手，可编程序控制器 Design of the joint transporting robot Abstract Under the development of the modern industrial robot’s technology , the use of industrial robot increases rapidly. Through analyzing the domestic and foreign industrial robots, combing the conditions of the transportation, the transporting robot for the factory automation produce and the production line is designed in this article. The emphasis on this article is to analyze and design the transporting robot in theory. The analytical objects include the total scheme, the mechanism design, and the control system design. In the total scheme design, the most wildly applied plane joint type is chosen. In the mechanism, the transporting robot’s end-effector, the wrist, the arm and the waist are mainly designed. A kind of the approaching sense, the contact sense and the skidding sense primary intelligence manipulator is adopted in the end-effector; In the control system, the programmable controller (PLC) is used, the principle of hardware is analyzed and the programs in PLC are compiled. In the actuating system, two driving types are used which include the pneumatic operation and the motor. The main movement is driven by the motor. Key words: Transporting robot, three feelings manipulators, programmable controller （PLC）
说明书—识别搬运机器人
作品名称：识别搬运机器人指导老师：吴爱梅、刘永平 作者：谢春伟、杜存忠、董航、高军林
机器人综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。 一、作品组成 1.BASIC Stamp微控制器 BASIC Stamp微控制器是以PBASIC为编程语言，通过解释器对PBASIC应用程序进行解释执行的微型计算机，具有8路或16路I/O通道，每个I/O通道接脚可以直接连接发光二极管、蜂鸣器、颜色识别传感器等各种传感器。通过增加一些额外元器件，可以实现不同的功能。 BASIC Stamp由一个5伏特电压调节器、晶振器、Serial EEPROM、及一个PBASIC 解释器组成。 2.伺服马达 伺服马达有三根不同色线，分别为：黑、红、白，其中红色的为电源线；黑色为地线；白色的为控制信号线，通过对这信号线输入脉冲序列来控制电机的运动，可以控制电机的运动速度，运动方向。 3.传感器 TCS230颜色传感器属于图像传感器，图像传感器可分为互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器和电荷耦合器件（CCD）图像传感器两类。CMOS型和CCD型固态图像传感器在光检测方面都利用了硅的光电效应原理，采用感光元件作为影像捕获的基本手段，感光元件的核心都是一个感光二极管（photodiode），该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，而电流的强度则与光照的强度对应。每个感光元件对应图像传感器中的一个像点，由于感光元件只能感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。 TCS230颜色传感器是由一个颜色检测器组成，包括一个TAOS TCS230 RGB 的传感器芯片，白色的发光二极管，瞄准镜，板卡上的插槽和连接线。TCS230颜色传感器通过插槽或直接相连来与其他BASIC Stamp模块接口，在其固定的范围内对可见光颜色进行检测。
搬运机器人设计
搬运机器人 设计 班级: 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： 图九朋机械手工也吓意图 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： 原点__彳下降——彳夹紧——彳上升——彳慢遇I__彳快进I 慢退k—上升k——放松k——下降k—FiSa 快退——慢堪
亠、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
四自由度搬运物料工业机器人的设计毕业设计论文
毕业设计论文 四自由度搬运物料工业机器人的设计 摘要:在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：机器人示教编程伺服制动
The Design of an Industrial Robot with Four DOFs for Carrying Material for a Punch Abstract:In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jobs of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servocontrol, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. Key words:Robot；Playback；Servocontrol；Brake
4-DOF搬运机器人的结构设计
4-DOF搬运机器人的结构设计
摘要：在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本文研究了国内外机械手发展的现状，通过学习机械手的工作原理，熟悉了搬运机器人的运动机理。在此基础上，确定了四自由度搬运机器人的基本系统结构，对搬运机器人的结构进行了简单的强度计算，完成了搬运机器人机械方面的设计（包括传动部分、执行部分、驱动部分）和简单的三维实体造型工作。本设计为四自由度圆柱坐标型工业机器人，其工作方向为两个直线方向、一个旋转方向和一个气爪运动。机器人的机械结构主要包括由三个电磁阀控制的气缸来实现机器人的上升下降运动及夹紧工件的动作，一个步进电机控制机器人的正反转。 在控制器的作用下，搬运机器人执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作。设计的搬运机器人运用于自动化生产线，实现自动化生产，减轻产业工人大量的重复性劳动，同时又可以提高劳动生产率，本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。 关键词：搬运机器人，强度计算，结构设计 指导老师签名： Structure designing of 4-DOF handling robot Student name: Class: Supervisor:
Abstract：In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. This paper studies the current situation of the development of mechanical hand, by studying the working principle of the robot, familiar with handling robot locomotion mechanism .On this basis, identified 4-DOF of handling robot 's basic system architecture , simple strength calculation was made on handling robot structure ,finish handling robot mechanical design ( including transmission part, operative, driving part ) and simple 3D solid modeling work.This scheme introduced a cylindrical robot for four degree of freedom. It is composed of two linear axes ，one rotary axis and a pneumatic claw movement.The manipulator mechanical structure includes three solenoid valves controlled by air cylinder to achieve the increased decline in sports and workpiece clamping action,a stepper motor control manipulator positive inversion. Controller only allows these devices move from one assembly line to other assembly line in space, perform relatively simple taskes. Designed of the handling robot used in automatic production line, realizing the automatic production, reduce industrial workers much repetitive work, also can improve labor productivity.This paper is more comprehensive introduction and summing-up for the for the whole design work. Keywords：Transfer robot, Strength calculation,Structure design Signature of Supervisor:
搬运机器人结构设计与分析设计说明
搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作
Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating
工业机器人技术及应用(教案)5-搬运机器人及其操作应用
第五章搬运机器人及其操作应用 5.1 搬运机器人的分类及特点 5.2 搬运机器人的系统组成 5.3 搬运机器人的作业示教 5.3.1 冷加工搬运机器人 5.3.2 热加工搬运机器人 学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习 5.4 搬运机器人的周边设备 5.4.1 周边设备 5.4.1 周边设备 课前回顾 如何使用在线示教方式进行工业机器人任务编程？ 如何进行工业机器人离线作业示教再现？ 学习目标 认知目标 了解搬运机器人的分类及特点 掌握搬运机器人的系统组成及其功能 熟悉搬运机器人作业示教的基本流程 熟悉搬运机器人的周边设备与布局 能力目标 能够识别搬运机器人工作站基本构成 能够进行搬运机器人的简单作业示教 导入案例 机器人助力机床上下料，国产高效智能压铸装备研制成功 智能压铸岛是以压铸机为核心设备构成的一组智能化生产单元，以无人化生产管理方式自动完成从原材料到合格铸件成品间的工艺生产流程，实现压铸生产的程序化、数字化和远程控制。高效智能压铸岛以压铸机为核心，配备 3-10 个机器人和多部 AGV 小车，集成多个控制系统、伺服系统、检测系统于一体，包括铝液智能熔化系统、伺服定量浇注系统、炉料回收系统、智能熔体含气量检测系统、真空压铸系统自动模温机、自动三维伺服喷涂机械手、耐高温抗腐蚀的装件
取件机器人、镶嵌自动快速加热和均温装置、自动型芯冷却系统、自动余料去除及飞边清理装置、大型精密压铸模具、输送带、冷却装置、在线智能检测系统、激光打标机、智能转运小车、压铸生产信息化管理系统、嵌入式专用控制器、压铸专家系统等设备和系统。 课堂认知 5.1 搬运机器人的分类及特点 搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点，且操作简便、功能丰富，逐渐向第三代智能机器人发展，其主要优点有。 动作稳定和提高搬运准确性。 提高生产效率，解放繁重体力劳动，实现“无人”或“少人”生产。 改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境。 柔性高、适应性强，可实现多形状、不规则物料搬运。 定位准确，保证批量一致性。 降低制造成本，提高生产效益。 从结构形式上看，搬运机器人可分为龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人和关节式搬运机器人。 龙门式搬运机器人 其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成。其多采用模块化结构，可依据负载位置、大小等选择对应直线运动单元及组合结构形式，可实现实现大物料、重吨位
搬运码垛机器人毕业设计
搬运码垛机器人毕业设 计 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
目录1
1绪论 研究背景及意义 随着现代社会科技水平日新月异的变化，机器人技术已经渗透到人类生活中的方方面面，演着不可替代的角色。机器人是多个学科技术综合而成的产物，其应用程度已经逐渐宽广起来研究机器人已经成为了当今时代的趋势。机器人的应用状况已经可以作为权衡一个国家现化程度高低的重要因素。从机器人工作的环境来对机器人进行分类，大体上能划分成两种，就是工业机器人与特种机器人。工业机器人是一种具有良好性能的自动化机械装置，是典型的含有很高科技含量的机电一体化产品。它在提高产品质量、增加经济效益、提高生产率方面起着重要作用。同时工业机器人的发展情况也是日新月异的，所以研发工业机器人是一件刻不容缓的事情。 码垛是随着物流产业的不断壮大而发展起来的一项高新技术，其思想是把物品按照一定规律码放在托盘上，从而能够使物品的存放、搬运、转移等活动变成单元化操作，从而大大提高物流运输的效率。在物料质量不大、尺寸不大、码垛速度要求不高的情况下，码垛工作都是通过人工来实现的。后来为了减轻工人在码垛时的工作强度，产生了托盘操作机、工业机械手等一些比较简单的机械设施。但是随着人们对码垛速度要求的不断提高，传统的人工码垛方式越来越难以达到人们的要求，这种情况下码垛机器人应运而生。 作为工业机器人典型的一种，码垛机器人技术近几年有着非常快速的发展，这样的发展速度和当今世界制造业的小批量、多种类的发展模式是十分吻合的。码垛机器人有着工作能力强、运行速度快、体积比较小、抓取种类多、应用范围广等特点，从而在市场上备受青睐，正因为这些优点，才使得码垛机器人被普遍应用于制造业、码垛、装配、焊接等诸多操作中。 近年来，袋装物品的需求和产量都十分巨大，进而对袋装物品进行运输的需求也在急剧增长。在我国有大量的袋装物品需要进行码垛、卸垛和运输。目前，对袋装物品的火车运输来讲，火车站台卸车、站台码垛、运输装车、运输卸车、库房码垛等工