723 多用途氣動機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
723 多用途氣動機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計,多用途,氣動,機(jī)器人,結(jié)構(gòu)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告1調(diào) 研 報 告國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢:(1)工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修),而單機(jī)價格不斷下降,平均單機(jī)價格從 91 年的 10.3 萬美元降至 97 年的 65 萬美元。(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化:由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī);國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。(3)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展,便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高,控制柜日見小巧,且采用模塊化結(jié)構(gòu):大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。(4)機(jī)器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器,而遙控機(jī)器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。(5)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制,如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。(6)當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng),而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互控制,即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng),使智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實(shí)例。(7)機(jī)器人化機(jī)械開始興起。從 94 年美國開發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來,這種新型裝置已成為國際研究的熱點(diǎn)之一,紛紛探索開拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。我國的工業(yè)機(jī)器人從80 年代“七五”科技攻關(guān)開始起步,在國家的支持下,通過“七五”、“八五”科技攻關(guān),目前己基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人;其中有 130 多臺套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近 30 條自動噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應(yīng)用,弧焊機(jī)器人己應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看,我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低于國外產(chǎn)品:機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距;在應(yīng)用規(guī)模上,我國己安裝的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約 200 臺,約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告2以上原因主要是沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè),當(dāng)前我國的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求,“一客戶,一次重新設(shè)計”,品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低,而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù),對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃,搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計,積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程.我國的智能機(jī)器人和特種機(jī)器人在“863”計劃的支持下,也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機(jī)器人,6000m水下無纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平,還開發(fā)出直接遙控機(jī)器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人等機(jī)種:在機(jī)器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上開展了不少工作,有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人、智能裝配機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)械等的開發(fā)應(yīng)用方面則剛剛起步,與國外先進(jìn)水平差距較大,需要在原有成績的基礎(chǔ)上,有重點(diǎn)地系統(tǒng)攻關(guān),才能形成系統(tǒng)配套可供實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品,以期在“十五”后期立于世界先進(jìn)行列之中。進(jìn)入 21 世紀(jì),隨著我國人口老齡化的提前到來,近來在東南沿海還出現(xiàn)在大量的缺工現(xiàn)象,迫切要求我們提高勞動生產(chǎn)率,降低工人的勞動強(qiáng)度,提高我國工業(yè)自動化水平勢在必行,本設(shè)計的目的就是設(shè)計一個氣動搬運(yùn)機(jī)械手,應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線,把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線搬運(yùn)到另外一條生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn),減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復(fù)性勞動,同時又可以提高勞動生產(chǎn)率?!,F(xiàn)在的機(jī)械手大多采用液壓傳動,液壓傳動存在以下幾個缺點(diǎn):(1)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等):液壓傳動易泄漏,不僅污染工作場地,限制其應(yīng)用范圍,可能引起失火事故,而且影響執(zhí)行部分的運(yùn)動平穩(wěn)性及正確性。(2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時,液體粘度變化,引起運(yùn)動特性變化。(3)因液壓脈動和液體中混入空氣,易產(chǎn)生噪聲。(4)為了減少泄漏,液壓元件的制造工藝水平要求較高,故價格較高;且使用維護(hù)需要較高技術(shù)水平。鑒于以上這些缺陷,本機(jī)械手?jǐn)M采用氣壓傳動,氣動技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):(1)介質(zhì)提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低,工作介質(zhì)提取容易,而后排入大氣,處理方便,一般不需設(shè)置回收管道和容器:介質(zhì)清潔,管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問題.(2)阻力損失和泄漏較小,在壓縮空氣的輸送過程中,阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一),空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告3樣,造成壓力明顯降低和嚴(yán)重污染。(3)動作迅速,反應(yīng)靈敏。氣動系統(tǒng)一般只需要 0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),便于自動控制。(4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中,因此,發(fā)生突然斷電等情況時,機(jī)器及其工藝流程不致突然中斷。(5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動等惡劣環(huán)境中,氣壓傳動與控制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越,而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。(6)成本低廉。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低,因此降低了氣動元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求,制造容易,成本較低。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:由于氣體具有可壓縮性,因此,在氣動伺服系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)高精度定位比較困難(尤其在高速情況下,似乎更難想象)。此外氣源工作壓力較低,抓舉力較小。雖然氣動技術(shù)作為機(jī)器人中的驅(qū)動功能已有部分被工業(yè)界所接受,而且對于不太復(fù)雜的機(jī)械手,用氣動元件組成的控制系統(tǒng)己被接受,但由于氣動機(jī)器人這一體系己經(jīng)取得的一系列重要進(jìn)展過去介紹得不夠,因此在工業(yè)自動化領(lǐng)域里,對氣動機(jī)械手、氣動機(jī)器人的實(shí)用性和前景存在不少疑慮。面對不斷飛速發(fā)展的社會以及經(jīng)濟(jì)增長速度,讓我們很容易想到這是高速發(fā)展的科技快速發(fā)展的結(jié)果?,F(xiàn)代科技發(fā)展的主要都會圍繞著效率以及機(jī)械化。本課題就是利用PLC 控制系統(tǒng)控制的生產(chǎn)線上的機(jī)械手,可以幫助人工進(jìn)行貨物的運(yùn)送。即可以將生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行搬運(yùn),這樣可以減少勞動力,可以顯著地提高人民的生活水平。
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編號:147911
類型:共享資源
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格式:RAR
上傳時間:2017-10-26
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多用途
氣動
機(jī)器人
結(jié)構(gòu)設(shè)計
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