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地震救援机器人设计说明书样本

地震救援机器人设计说明书

参赛单位: 华北科技学院

作者: 孙浩然梁陈赞冯忠豪刘俊指导教师: 田忠友王海鹏

一.作品简介 (1)

二.主要功能指标 (2)

三.工作原理 (4)

四.运动分析 (5)

4.1腿部移动过程 (5)

4.2主题迁移过程 (6)

五.动力分析 (8)

5.1 单独由电机提供动力 (8)

5.2 由气缸和电机共同提供动力 (9)

六.实用化的可能 (11)

七.市场前景 (13)

八.作品外形照片 (14)

九.参考文献 (16)

一.作品简介

该作品是基于地震救灾为背景而设计研发的, 是一种能够起清障作用、标记事故地点、探索救援道路的先进设备。该作品具有灵活、操作简便、适用性强、拓展功能多的特点, 非常适用于救灾抢险工作。高度智能化和自动化是本作品的又一大特点, 也是具备强势竞争力的一大优势。同时, 采用了先进的控制系统和算法, 是系统的通用性和适用性进一步增强, 能够出众完成各项任务。

本作品由中心搭载平台, 四条安装在平台四角的机械腿, 中部的两部液压支架以及构建在平台上的挖掘装置组成。机械腿由关节电机带动实现腿部移动, 由安装其上的蜗杆装置实现腿部伸缩, 四条腿依次移动后再次转动电机实现机械本体的整体前进。达到预定位置后平台上的气泵开始工作, 带动整个装置的升降掘进, 起到了除障清路的作用。同时腿部结构设计比较先进, 使机械体具有一定的越障能力, 摆脱了传统救灾设备行动能力不足的缺陷, 对灾区环境有很强的适应能力。

双模的行进机构使得系统灵活性和机动力极大增强。轮式行进可使机器人快速机动, 灵活部署; 机械腿行进可使机器人工作平稳, 深入灾区。采用双模互换的行进方式既能节省宝贵时间, 又能提高工作效率, 同时兼具节能的特点。

二.主要功能指标

该机器人是着眼于地震灾区的各类救援任务而开发的, 其独树一帜的外形设计和结构设计使其能够遂行地震灾区的各种搜救、援助、运输、支承等任务。

首先, 经过加装红外感应器材和探人雷达等仪器设备, 使其能够在较大范

围内执行地震灾区的搜救任务, 机器人的中心搭载平台采用模块化设计, 能够根据实际需要即时更换设备进行搜救工作。在加装前部摄像头以后, 使救援人员能够在远距离对其进行遥控, 能够让救援人员更好地了解点灾区的地形地貌以及建筑结构情况, 避免了危险区域在近距离对救援人员的潜在威胁; 在加装先进的探人雷达后能够使救援工作者即时了解面灾区的被困者的分布情况以及生命生理状态, 便于及时解救更加虚弱的被困者, 最大限度的提高了灾区被困者的解救及存活概率。

其次, 在执行援助任务时, 经过对机器人的中心搭载平台进行面积优化工作, 令其携带不同的人物模块组件, 以执行不同情况下的援助任务。当搭载语音模块时, 能够经过单向或双向的语言交流来引导并协助有行动能力的被困者进行自救和逃离工作; 当搭载吊装组件时, 能够迅速的完成灾区废墟中的开辟工作, 并将诸如汽油一类的危险品转移至安全区域; 当搭载红外感应模块时, 机器人能够在夜间执行援助任务, 其能够在72小时的黄金时间内不间断的执行救助任务, 有效地利用了宝贵时间、提高了工作效率、减轻了救助人员的工作负担而且提高了被困者的获救几率。

再次, 经过加固中心搭载平台, 使其能够执行运送量庞大的运输任务。地震灾区中很多时候运送生活物资的车辆不能进入, 就需要其它运输工具来替代, 该机人便具有此项运输功能, 其四腿结构牢固且运动灵活, 具备一定的越障能力, 能更好的适应灾区的路况, 及时将必须品等物资运送至指定地点。同时, 其还有运输人员的能力, 能够在往返过程中运送救援人员和被困者, 免除人力运送的缺点。

最后, 该机器人具备的支承功能是独一无二的。小型化的机器人搭载特种支承工具于其中心搭载平台, 前置CCD摄像机, 周身感知系统, 北斗卫星导航系统, 能够在废墟中遂行大型机械不宜支承的任务, 并减小对废路面的压力, 能够出众的在废墟中开辟通路, 救援诸如被困于墙板下的被困者, 同时能够从不同角度不同方向开辟通路, 选取最优化的通路引导被困者脱离危险区域。具备了攀爬能力的机器人更能够在空间的三维范围内启用支承功能, 对灾区救援

工作起到了不可替代的作用。

三.工作原理

该机器人以开辟救援通路为主要任务, 当其行进至工作区域后即开启清障功能。

采用四腿机构的机器人能够平稳的运行于路况复杂的路面, 双级的腿部结构具备了较大的伸缩能力, 能够越过各种障碍, 到达指定区域后, 由人工遥控选择合适角度和合适方向, 做好准备工作。

在机器人的中心内搭载平台上装备有独立的挖掘工具, 该挖掘工具为一台液压挖掘机, 当前由气泵代替液压部分功能。当前期准备工作完成后, 挖掘系统运作, 经过程序控制气泵的工作, 根据实际情况和实际所需拓展空间调整气泵的伸缩量, 以达到最佳挖掘量。

由于挖掘机的设计目标定位于能够进行360度周身工作, 其工作范围十分宽大, 经过对液压系统的优化设计, 能够为挖掘机提供强劲的动力, 配合其灵活的机械腿, 能够出众的完成开辟通路的任务。

当机器人工作于城市废墟中时, 其前部的大功率水泥切割机即发挥作用。很多情况下, 救援人员面对大片的水泥楼板、混凝土废墟无计可施, 该地震救援机器人就能够发挥其不可替代的作用: 切断楼板, 破除残垣障碍, 开辟救援通路。

经过机器人的水泥切割机和挖掘机的相互配合, 机器人能够在很短时间内

开辟出一条希望之路, 多个机器人同时工作时, 更能高效的完成人力难以完成的任务。

四.运动分析

该救援机器人的工作区域地形比较复杂, 采取模拟四足动物的走路方式, 先动作左前腿, 向前移动, 在动作右后腿向前动作, 随后是右前腿的前移, 最后在进行左前腿, 这样能够有较高的爬越能力, 也增加了整个机械的稳定性和平稳性, 更好的在地震废墟之下前进。

整个机械的运动分为腿部前移, 主体前移两大过程, 以及到达指定目的地之后的清障通路过程。以下对三个过程进行分别阐述:

4.1腿部移动过程

当机械受到预定指令, 准备运动前移时。先由其上的分布在机械腿部的接触传感器, 以及位于主干上的距离传感器, 进行系统的初始检测, 以保证在整个机械的运行时在一个设置好的状态下稳定开始的。

4.1.1 初始化完成后, 机械腿处于设置平衡的位置, 腿部完全处于收缩状态, 之后程序开始运行。

4.1.2 程序开始运行之后, 四条机械腿与两部液压支架同时工作, 将机器人本体整体平稳抬升, 直到机械腿完全伸展开停止。此时机器人达到最佳工作状态, 而且具备最佳的越障能力。

4.1.3 机器人行走的第一步是左前腿的提升, 经过关节电机带动蜗杆旋转, 机械腿上提, 随后由腿部水平放置的关节电机驱动机械腿向前移动, 运行至机械腿的最大步幅时停止前移, 机械腿在关节电机带动下下降落至地面, 至此行进第一步完毕。随后右后腿重复第一步的运动过程, 直至右前腿和左后腿运动完毕, 机器人的四腿移动停止, 机器人本体准备前移。

4.1.4 机械腿前移停止后程序发出指令启动液压支架电机, 两部液压支

架顺次提升至最大高度, 驱动四条机械腿前移的四台电机随即同时启动, 在地面摩擦力的作用下机器人本体相对于机械腿前移, 前移距离依然为机械腿的最大步幅。整体前移后两部液压支架依次下放至地面, 为下一步前进做准备。4.2主体迁移过程

当腿部前移过程结束后, 四条机械腿已经处在前于主体的位置, 此时, 程序控制驱动机械腿前移的四部直流电机同步运行, 经过四条机械腿由自重与地面产生的摩擦力使主体向前平移, 这样就完成了一个循环。

随后即经过初始化, 机械腿部前移, 主体前移的循环, 使机械运动前行。当机器人运动到指定位置时, 进行机器人的主体过程——清障通路过程。

清障过程: 到达预定目的之后, 程序就会在所在动作结束归于初始时, 关闭第一阶段所有过程, 而且对第二阶段运行的设备进行初始化。

初始化完成之后, 程序会控制电源给气泵电机供电, 使气缸充气。充气过一段时间后, 经过手动阀门开关给置于主体中心搭载平台的小气阀通气, 使挖掘机调整工作状态并调整工作位置, 经过对挖掘机各个关节部位气泵的控制来操作挖掘机的挖掘工作, 使其工作处于平稳状态。

在机器人前进过程中, 如果遇到过高的障碍物的难以越过时, 位于其前部的水泥切割机工作, 将机器人前方一片区域内的障碍物切除掉, 并由挖掘机将其运至所开辟通路两侧, 以保证救援道路的畅通。由于机器人采用高机动力的腿式结构, 其越障能力大幅提高, 较之传统履带式结构有着无可比拟的优势, 能够深入到灾区深处执行任务。

工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)

“工业机器人”设计大作业作品题目：货物装卸机器人专业：机械设计制造及其自动化姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：指导教师：陈明

1 前言货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想（1）设计要考虑要求和工作环境的限制。（2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用角铁焊接结构。（3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算机控制、协调工作。（4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传

智能化机器人设计说明书

机械装备设计制造综合技能大赛设计说明书姓名：孙小平洪耀林徐海昌指导老师：黄伟玲 2014年9月17日江西·赣州

摘要随着计算机技术，人工智能技术的迅速发展以及智能采集器的不断改进和推陈出新，智能信息采集装置已经取得了很大进展。但是对于应用比较复杂通用性较高的全自动信息采集车还没有突破性的进展。智能数据信息采集车的研究将会告别信息相互孤立缺乏联动性的现象，是一个复杂的，面向智能化的，不断发现的过程。近年来，很多关于信息采集的研究和设计，尤其是智能数据信息采集车更是吸引了很多人的眼球。对于智能信息采集车来说，不但要有环境信息获取功能，还要有对信息理解和信息处理的功能。对自动信息采集车的研究是针对环境空间的识别，然后建立相应数据通道，通过雷达和无线装置把获取的数据传送到终端。智能信息采集车采用了应用范围广，性价比高的基于单片机的多数据通道采集系统，将来自传感器的信号通过转换器转换为数字信号后由单片机采集然后利用SPI通信将数据送到主机进行数据的存储后期处理与显示实现数据处理功能强大的智能化高端信息采集设备。智能数据信息采集车是一个集自动驾驶、环境感知、规划决策等功能于一体的综合系统。它集中的运用了人工智能、导航、传感器及自动控制等技术；应用了计算机、信息传递、通信交流等现代装备，是典型的高新技术综合体。关键词：智能信息采集车、智能化、传感器、数据通道、现代装备

第一章绪论 (1) 1.1 信息采集的现状及发展概述 (1) 1.2信息采集车国内外研究现状 (2) 1.3智能信息采集车的背景意义 (4) 1.4 设计要求及内容 (6) 第二章智能信息采集车的结构与工作原理 (6) 2.1 数据获取装置的设计 (6) 2.2 行走方案选择 (7) 2.3基本结构 (9) 2.4工作原理 (11) 第三章智能信息采集车的功能与特点 (12) 3.1 智能信息采集车的功能 (12) 3.2智能信息采集车的特点 (13) 第四章智能信息采集车的设计思路 (15) 4.1 基本工作思路 (15) 4.2动力选择思路 (15) 4.3设计后的调整 (16) 第五章总结与展望 (17) 参考文献 (18)

机器人创新设计作品说明材料

机器人创新设计作品说明材料学校名称：景德镇高等专科学校作品名称：探索者机器人创新设计作品设计成员：作品设计时间：二零一二年十月十九日

摘要本文主要介绍了一个基于ARM7 LPC2138，32 位的高性能主控芯片控制的探索者机器人的创新设计，该设计包括C语言编程，声控、振动、触碰、光强、闪动、黑标、白标、近红外等多种传感控制，图形化编程及便携式编程三种编程模式，能满足任何软件水平的用户实现简单或复杂的自动化控制程序及其他功能实现。在设计中，详细的展现了探索者机器人的各个功能模块、传感器的属性功能工作状况。最后，实现整个实验功能创新设计。

目录摘要 (1) 第一章引言 (1) 1.1 探索者机器人创新设计概述 (2) 1.2 探索者机器人创新设计特点 (2) 1.3 探索者机器人创新设计目的 (3) 1.4 探索者机器人创新设计意义和前景 (4) 第二章、主控板 (5) 第三章、红外接收头 (5) 第四章、语音模块 (5) 第五章、LED 模块 (6) 第六章、舵机 (6) 第七章、传感器 (7) 7.1 黑标/白标传感器 (8) 7.2 近红外传感器 (8) 7.3 姿态传感器 (9) 7.4 闪动传感器 (9) 7.5 声控传感器 (10) 7.6 触碰传感器 (10) 7.7 振动传感器 (11) 7.8 触须传感器 (11) 7.9 光强传感器 (11) 第八章、编程手柄说明 (12) 第九章、C 语言编程基础指南 (13) 9.1 安装编程环境 (13) 9.2 第一个ARM 软件 (18) 9.3 烧写程序 (21) 9.4 ARM 主控板端口列表 (22) 9.5 库函数 (24) lib_io.c………………………………….…………………….………… 24

工业机器人课程设计说明书

工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析班级：学号姓名：

目录摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：姓名：流星 2014 年 10 月 1 日

目录一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一

步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势

迎宾机器人设计

1引言 1.1设计目的机器人可以干人不愿意干的事，把人从有毒的、有害的、高温的或危险的，这样的环境中解放出来，同时机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳,一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；另一方面机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。机器人是一个具有有类人的功能，比如说作业功能；感知功能；行走功能；还能完成各种动作，还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是可以编程，改变工作、动作、工作的对象和工作的一些要求。是人造的机器或机械电子装置，所以这种机器人仍然是个机器。但是目前还没有一个统一的有关机器人定义，一般来说认为机器人是计算机控制的可以编程的目前能够完成某种工作或可以移动的自动化机械，这是美国工程师协会定的一个定义，但日本和其他国家也对机器人有不同的看法，从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求，所以要求设计出机器人。 1.2设计背景首先我介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 “迎宾机器人”是一个机电结合的制作。在现实当中，当客人来到门口时，会向客人热情的说一句“欢迎光临”，同时记下进入人数，同样当有客人从门口离

喷涂机器人项目规划设计方案 (1)

喷涂机器人项目规划设计方案投资分析/实施方案

报告说明— 该喷涂机器人项目计划总投资3688.91万元，其中：固定资产投资2879.05万元，占项目总投资的78.05%；流动资金809.86万元，占项目总投资的21.95%。达产年营业收入7696.00万元，总成本费用5939.17万元，税金及附加68.99万元，利润总额1756.83万元，利税总额2068.14万元，税后净利润1317.62万元，达产年纳税总额750.52万元；达产年投资利润率47.62%，投资利税率56.06%，投资回报率35.72%，全部投资回收期4.30年，提供就业职位122个。喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

第一章项目基本情况一、项目概况（一）项目名称及背景喷涂机器人项目（二）项目选址某经济园区项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项目建设地的建成区有较方便的联系。（三）项目用地规模项目总用地面积9978.32平方米（折合约14.96亩）。（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数60.32%，建筑容积率1.07，建设区域绿化覆盖率7.28%，固定资产投资强度192.45万元/亩。（五）土建工程指标

项目净用地面积9978.32平方米，建筑物基底占地面积6018.92平方米，总建筑面积10676.80平方米，其中：规划建设主体工程7576.52平方米，项目规划绿化面积776.85平方米。（六）设备选型方案项目计划购置设备共计100台（套），设备购置费1292.86万元。（七）节能分析 1、项目年用电量1011135.28千瓦时，折合124.27吨标准煤。 2、项目年总用水量4194.49立方米，折合0.36吨标准煤。 3、“喷涂机器人项目投资建设项目”，年用电量1011135.28千瓦时，年总用水量4194.49立方米，项目年综合总耗能量（当量值）124.63吨标准煤/年。达产年综合节能量39.36吨标准煤/年，项目总节能率23.14%，能源利用效果良好。（八）环境保护项目符合某经济园区发展规划，符合某经济园区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资3688.91万元，其中：固定资产投资2879.05万元，占项目总投资的78.05%；流动资金809.86万元，占项目总投资的21.95%。

机器人设计说明书

机械制造装备设计说明书设计日期：2015年6月16日

前言机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

目录 1、机器人型号.................................................................................. 错误！未定义书签。 2、关节机械原理图 ....................................................................... 错误！未定义书签。 3、各关节运动范围及最快速度 (4) 4、拆装过程 (6) 5、零件明细表 (6) 6、所拆关节减速器工作原理 ....................................................................................... 小结.......................................................................................................................................... 参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。

工业机器人课程设计--多功能机械手-精品

《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班 2014 年10 月1 日

一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，

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

机器人自动喷涂设计方案

机器人自动喷涂设计方案 1、设计思想金属喷涂设备采用机器人自动喷涂，利用电动转台运输工件及辅助机器人喷涂。 2、设计思想概述 2 .1金属喷涂设备的组成设备由火焰喷涂设备、机械手（瑞士ABB）、电动转台，及管路组成。 2.1.1、火焰喷涂设备的组成及相关技术数据火焰喷涂设备的组成：由丝材火焰喷枪与24V电动输送系统组成

5、工作原理：火焰喷涂设备的气体金属线材喷枪是采用氧-乙炔气为热源，电马达为动力，将单根金属丝不断地送入高温火焰区熔化后雾化，喷向经过预处理的工件表面，形成涂层的一种专用设备。本设备具有送丝精确，稳定，用气量少。涂层质量优良，特别适合喷涂高熔点的金属丝材和机械零部件的修复工作。 3、机械手自动喷涂系统采用瑞士（ABB）进口机器人， IRB 4600的精度为同类产品之最，其操作速度更快，废品率更低，在扩大产能、提升效率方面，将起到举足轻重的作用，尤其适合弧焊、喷涂等工艺应用。其高精度由专利的TrueMoveTM运动控制软件实现。 IRB4600采用优化设计，机身紧凑轻巧，节拍时间与行业标准相比可缩减多达25%。专利的QuickMoveTM运动控制软件使其加速度达到同类最高，并实现速度最大化，从而

提高产能与效率。 IRB 4600工作范围超大，安装方式灵活，可轻松直达目标设备，不会干扰辅助设备。优化机器人安装，是提升生产效率的有效手段。模拟工艺布局时，灵活的安装方式更能带来极大的便利。 ABB工业机器人防护计划之周全居业内领先水平。IRB4600标准型达到IP67防护等级，该机型机身紧凑，荷重能力强，设计优化，适合弧焊、物料搬运、喷涂、上下料等目标应用。可灵活选择落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。该产品灵敏可靠，故障率低等优点，根据不同需要的喷涂产品，选择预先设定好的程序，在人机界面上选择需要的程序，机器人自动完成喷涂的整个流程。机器人固定在金属喷涂房室内，臂展2410mm，采用专用夹具固定火焰喷枪结构。机器人＋专有喷涂软件构成，达到更好的喷涂效果。电动转台采用变频器控制，匀速转动，把待喷工件按固定位置放在旋转转台上面，启动火焰喷枪装置，机器人就位，此时，电动转台匀速转动，机器人按照预先设定程序运行，完成整套喷涂过程。火焰喷涂系统采用电动送丝装置，火焰喷枪安装在机器人喷涂臂上，喷枪上部安装自动点火装置。供气系统装置布置在室外，供气管路采用无缝钢管供气，管路安装防回火装置与调压阀。氧气存放区放置在车间内部、乙炔存放区放置在车间外部，存放区制作防倒装置，

机器人课程设计说明书

机器人课程设计说明书指导教师：院系：班级：

：学号：

一、课程设计的容 1、目的和意义机器人涉及机械、电子、传感、控制等多个领域和学科。本课程设计是在《机器人学》课程的基础上，利用多传感技术、控制技术实现机器人控制系统的综合与应用，达到锻炼学生综合设计能力的目的。让我们把理论与实践结合起来，掌握更多技能。 2、设计容（一）、机器人硬件本课程设计使用实验室已有的移动机器人。机器人有两个驱动轮、一个从动轮，驱动轮由舵机直接驱动。机器人控制器为89S52单片机。机器人结构图如图1所示。图1 机器人结构简图

（二）、设计任务利用多传感器技术，实现对机器人的轨迹规划及控制。具体为：控制机器人在规定的场地避开障碍物走遍整个场地。二C51单片机编程环境与机器人智能 1、单片机与C51系列单片机（一）、单片机单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。（二）、C51系列单片机 MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称。这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751等，其中8051是最典型的产品，该系列单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的。本课程设计所用的AT89S52单片机是在此基础上改进而来的。AT89S52是一种高性能、低功耗的8位单片机，含8k字节ISP可反复擦写1000次的FLASH只读程序存储器，兼容标准MCS51指令系统及其引脚结

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：1534542251 姓名：流星 2014 年10 月1 日

工业机器人自动喷涂生产线参数设计

工业机器人自动喷涂生产线参数设计工业机器人自动喷涂生产线参数设计 1.喷涂机器人的简介喷涂机器人主要是集成了喷涂工艺系统和防爆系统的工业机器人，可以根据不同的工件采用不同的程序对工件的表面进行油漆的喷涂，机器人的程序可以由人工根据工件的形状预先示教(编写好程序)而成，也可以由专业的模拟软件根据工件的模型先在电脑中运用专业的模拟软件(如robot-studio)进行模拟然后再将模拟的程序从电脑导至机器人控制器，从而可以节省大量的现场调试时间和新产品开发周期。根据国内外多家客户使用证明，喷涂机器人在机车诸多应用中不仅可以大大提高生产效率，改善员工的工作环境，并且可以节省大量的运营成本，提高工件品质。针对机车表面颜色多变的要求，机器人还可以配置换色阀，可以对油漆进行快速的切换，节省换漆时对管路和喷枪的清洗时间。 2.机器人喷涂的优势 1)降低运营成本，减少原料的浪费，提高成品率喷涂机器人集成了喷涂工艺系统(IPS)，可以提高油漆喷漆的上漆率，提高油漆的利用率。机器人喷涂可以根据工件的宽度调节不同的喷幅，比如在喷涂车厢大面积平喷涂可以采用200MM的扇幅，而在喷涂例如一些边缝时，则可以采用小的扇幅，如50MM。并且在喷涂过程中，可以自由的开关枪，不需要改变机器人的喷涂程序，可以节省油漆的消耗量，并且极其方便。由于机器人喷涂的高精度，如ABB IRB5400和IRB5500的重复精度达到 0.15MM，因此机器人喷涂的膜厚的精度可以达到正负3UM。相比人工的喷涂，既可以提高机车表面的成膜质量与一致性，提高成品率，减少修补工作量，又可以节省油漆。

特别是在要求严格的场合，油漆的流量可以实现闭环控制，即机器人在喷漆的过程中会根据流量计自动检测当前流量并且与设定流量进行对比，根据信号的反馈值自动调节流量阀的开度，以达到精确控制流量的目的。双组份油漆可以采用预混(即油漆和固化剂预先配好)，也可以采用喷枪前混合。采用喷枪前混合可以减少油漆的浪费，因为当油漆和固化剂配好之后，如果有任何问题暂时停喷涂时，油漆会固化，而油漆和固化剂在喷枪前混合则可以避免这种情况发生。人工喷涂时，操作人员站在三维工作小车上工作，当操作人员喷完一处工件时，三维小车移动将操作人员带至下一处需要喷涂处，由于此时漆膜未干，小车移动时容易产生灰尘，而导致机车表面漆膜的颗粒。而机器人喷涂则可以避免这个问题。由于机器人导轨位于喷漆室的边上，因此不会产生灰尘污染工件，机器人本体采用无尘型的设计，不会污染工件表面的漆膜。 2)增强生产柔性柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式。即生产系统能对市场需求变化作出快速的适应。如当需要生产一款新的车型时，可以在设计阶段就采用电脑模拟，得出相应的参数，为生产做好准备，可以节省新产品的交货时间。此外，可以将若干车型的喷涂程序预先编辑好，在以后的生产中，针对某一种车型可以采用某一个程序，减少生产过程不必要的过渡时间。满足安全法规，改善健康安全条件，减少工人职业病的发生机器人的应用，大大减少了工人在喷漆室喷枪用润滑油喷枪清洁组刚刷 2)喷枪座 3)喷枪过滤器 4)喷枪保养零件组

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