机器人论文3000字
- 论文大全
- 2022-11-03
- 81
机器人论文3000字
河南工程学院《机器人技术基础》考查课
专业论文
工业机器人结构设计
学生姓名： 肖慧慧
学 院： 机械工程学院
专业班级： 机制1321
专业课程： 机器人技术基础
任课教师： 李坤全
2014年 12月 25 日
工业机器人结构设计
摘 要
机器人是一种由三个自由度组成的平面关节型机器人，它的主要作用是可以完成精密仪器和物体的搬运和移动。由于体积小，传动原理简单，被广泛运用于电子电气业，家用电器业，精密机械业等领域。整个系统由机器手，机器臂，关节，步进电机驱动系统等组成。通过各自由度步进电机的驱动，完成机器手，机器臂的位置变化。具体设计内容为：同步齿形带传动设计，丝杠螺母设计，各输出轴和壳体的设计,步进电机的选择等。在校核满足其结构强度的基础上，我们对机器人的结构进行优化设计。
关键词：机器人，结构设计，机器臂
Industrial Robot Structure Design
ABSTRACT
Robot is a robot of plane and joint composed of three degrees of freedom. Its mostly function is used to complete transition and motion of exact apparatuses and objects. Because of its small volume and simple drive principle, it is widely used in the field of electronic and electric industry, home-used electric-ware industry and exact mechanism. The whole system is composed of manipulator hand, manipulator arm, joints and stepper motor driving system. By stepper motor’s driving of each degree of freedom, it completes location change of manipulator hand and manipulator arm. The idiographic designing content is designing of in-phase tooth-shape strap, designing of silk-bar nut, designing of shell and axis and the choice of stepper motors. On the base of checking its structure intensity, while it satisfied, we optimize designing of the structure of Robots.
Key Words: Robots, Structure Design, Manipulator Arm.
一、 绪论
1.1 前言
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。 随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。
机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate(即万能自动)。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手。
美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。如Unimate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间(注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间)，由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
二、机械手的组成及发展趋势
工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
2.1 执行机构
(1)手部 (2) 腕部(3)臂部 (4)机身
2.2 驱动机构
驱动机构是工业机械手的重要组成部分。根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。
2.3 控制系统分类
在机械手的控制上，有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位控制，也有采用可编程序控制器控制、微型计算机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特性。
2.4.工业机械手的发展趋势
(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。
(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。
(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。
三 机械手的总体设计方案及工作原理
本设计主要任务是完成机械手的结构方面设计。在本章中对机械手的座标形式、自由度、驱动机构等进行了确定。
3.1 机械手基本形式的选择
常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小，因此本设计采用圆柱坐标型。
3.2 机械手的主要部件及运动
在圆柱坐在圆柱坐标式机械手的基本方案选定后，根据设计任务，为了满足设计要求，本设计关于机械手具有4个自由度既：手部回转;手臂伸缩;手臂回转;手臂升降5个主要运动。
本设计机械手主要由手部，腕部，臂部，机身和液压系统组成：
(1)手部，采用一个直线液压缸驱动，通过机构运动实现手抓的张合。
0(2) 腕部，采用一个回转液压缸实现手部回转180
(3)臂部，采用直线缸来实现手臂平动1.2m 。(4)机身，采用一个直线缸和一个回转缸来实现手臂升降和回转。
3.3驱动机构的选择
驱动机构是工业机械手的重要组成部分, 工业机械手的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便，驱动力大等优点。因此，机械手的驱动方案选择液压驱动。
3.4 机械手的技术参数列表
一、用途：用于车间搬运
二、设计技术参数:
机器人论文3000字机器人应用论文
一、引言
机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性，才使得机器人在财会方面也是可以取得成就的
你初印象中的机器人是什么样子的呢?是不是说一个长的像机器人样子的玩意就是机器人呢?其实说起机器人，我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞干工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。人们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。 人们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。可以说与人类类比的话，机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的智能程序化及自动化设备
二、机器人的现状与发展
1.工业机器人技术概念
工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
2.工业机器人技术发展现状
作为人类20世纪最伟大的发明之一，机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着
人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。
一直以来，机器人就在逐步融入我们的生活中，每一年我们都可以看见新的机器人面世，也可以看到越来越多的机器人应用到各个领域。目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。
机器人论文3000字在很多年以后，地球上的人越来越多，人们产生的垃圾也越来越多，许多地方都变成了垃圾场、垃圾山。 为了处理这些垃圾，科学家发这种机器人的外壳是用特殊材料制作的，不会脏，不会生锈，也不会因摩擦而受损。它会自动找垃圾，它有一双特别大的眼睛，会闪光，一旦发现垃圾，它的眼睛就会闪光。然后迅速出击，很快就把垃圾处理掉。 它的肚子是一个特殊的工厂，这个工厂的作用就是处理垃圾。并且把垃圾转化成电能。转化出来的电能储藏在一个专门的卡里，供机器人的运转使用。因此，这种机器人不用充电。这种机器人很多，只要是有垃圾的地方，就会看见它的身影。 有了它之后，地球上再也看不见垃圾了，到处都变得干干净净的了。连蚊子、苍蝇也不见了。空气也变得格外清新。 你看，有了这种机器人多方便啊!明了一种专门吃垃圾的机器人。五年级:798533207 篇一：小学作文：未来的机器人
未来的机器人
早上起床，我就坐着穿越时空的飞船来到了23世纪。啊，我看到了好多新鲜的东西!咦，那些高大的家伙就是未来的机器人吧。唉，我得去看看，这个机器人有些什么本事?屋子的主人走过来，滔滔不绝的给我介绍了起来：
未来的机器人有好多种类呢!
“生活机器人”每天一早就起床，做好早饭。它便用尽各种方法叫主人起床。主人起床后，它一分钟之内便把主人的发型弄得十分漂亮;主人上班去了，它就在家里做饭，洗衣服，把家里收拾得井井有条。 “职业机器人”会根据求职广告到处去找工作，挣来的钱它便会给它的主人，不会有半点私心。晚上，主人睡了，它便会变成一颗纽扣，嵌在主人的衣服上。半夜里，如果有小偷来偷东西，它听到动静，便会变成电棒击晕小偷，然后把小偷扭送到警察局，让警察处罚他。 “情感机器人”善解人意。如果主人有烦恼，它会讲一些笑话逗主人开心。它还是正义的大侠，如果主人是小偷，想叫它帮他干坏事，他一定不会去做，它还会把主人抓到警察局去。 “知识机器人”知识丰富，思维敏捷。主人的孩子有题不会做，它便会耐心地给他讲解，主人有什么疑问，也直接问它，它一口就能答出来。
“交通机器人”可以代替警察叔叔维护交通秩序。不管是烈日炎炎，还是大雨倾盆，它都会兢兢业业的守卫在它的岗位上。它还能够监控到随地乱扔垃圾，乱吐口痰的人。并且让他们立即改正。否则，
就抓住他们，不让离开。
“植树机器人”它们调查到哪儿树木少它们就到哪儿去植树造林。去沙漠，让沙漠变成绿洲;去高原，让高原开满鲜花。从此，不再有沙尘暴，不再有龙卷风，不再有洪水，让人们安居乐业。
未来的机器人使用的都是太阳能源。既不污染环境，又方便耐用
小伙伴们，让我们共同努力，一起来创造美好的明天吧!
【机器人论文3000字】
上一篇：丹参石斛酒(脚气痹弱)
发表评论