畢業(yè)設(shè)計--工業(yè)機器人機械手及其控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p>　　工業(yè)機器人機械手及其控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　Design of industrial robot manipulator and its control system</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b&

2、gt;　　摘要</b></p><p>　　工業(yè)機器人技術(shù)是近年來新技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，是以微電子技術(shù)為主導(dǎo)的多種新興技術(shù)與機械技術(shù)交叉、融合而成的一種綜合性的高新技術(shù)。這一技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療衛(wèi)生、辦公自動化及生活服務(wù)等眾多領(lǐng)域有著越來越多的應(yīng)用。工業(yè)機器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量、加快產(chǎn)品更新、提高生產(chǎn)效率、促進制造業(yè)的柔性化、增強企業(yè)和國家的競爭力等諸多方面有著舉足輕重的地位。而機械手是工業(yè)機

3、器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機構(gòu)，是機器人的關(guān)鍵部件之一；是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分；是提高生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。</p><p>　　本課題將設(shè)計一臺四自由度的工業(yè)機器人，將會被用作自動送料裝置。主要工作部件及設(shè)計重點就是機械手。

4、第一，本人將設(shè)計該機器人的底座、大臂、小臂以及執(zhí)行機構(gòu)機械手爪的結(jié)構(gòu)和模型；第二，再設(shè)計出適合于該機器人的驅(qū)動、傳動方式，以期構(gòu)成其的結(jié)構(gòu)平臺。最后，在此基礎(chǔ)上再將其控制系統(tǒng)設(shè)計出來，由下面幾個步驟組成：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)計以及控制軟件的設(shè)計。其中重點要加強控制軟件的可靠性和機器人運行過程的安全性，最終要實現(xiàn)的目標包括：關(guān)節(jié)的伺服控制和制動問題、實時監(jiān)測機器人的各個關(guān)節(jié)的運動情況、機器

5、人的示教編程和在線修改程序、設(shè)置參考點和回參考點。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；機械手；驅(qū)動；控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Industrial robot technology is one of the important fields in the development of

6、 new technologies in recent years, is a cross, a variety of emerging technology and mechanical technology integration with microelectronics technology as the leading into a comprehensive high and new technology. This tec

7、hnology has been used more and more in the fields of industry, agriculture, national defense, medical, office automation and service life. Industrial robots play a decisive role in improving the quali</p><p>

8、;　　This topic will be the design of industrial robot with a four degree of freedom, will be used for the automatic feeding device. The main working parts and design focus is manipulator. First, the base, I will design th

9、e robot big arm, small arm and gripper actuator structure and model; second, redesign drive, drive mode suitable for the robot, in order to form the structure of platform. Finally, on the basis of the designed control sy

10、stem, consisting of the following steps: the design of data acq</p><p>　　Key Words：Industrial robot; Manipulator; Drive; Control</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論

11、1</b></p><p>　　1.1工業(yè)機器人簡介1</p><p>　　1.1.1發(fā)展史1</p><p><b>　　1.1.2特點1</b></p><p>　　1.1.3構(gòu)造分類2</p><p>　　1.1.4 應(yīng)用3</p><p>

12、;　　1.2國內(nèi)外發(fā)展狀況4</p><p>　　1.2.1 國外發(fā)展4</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)發(fā)展5</p><p>　　1.3工業(yè)機器人發(fā)展趨勢5</p><p>　　2 工業(yè)機器人試驗平臺及機械手設(shè)計6</p><p>　　2.1機械手設(shè)計6</p><p>

13、　　2.1.1機械手簡介6</p><p>　　2.1.2 機械手分類6</p><p>　　2.1.3具體結(jié)構(gòu)設(shè)計7</p><p>　　2.2工業(yè)機器人基座與連桿設(shè)計9</p><p>　　2.2.1基座的設(shè)計9</p><p>　　2.2.2大臂設(shè)計9</p><p>　　2.

14、2.3小臂設(shè)計10</p><p>　　2.3工業(yè)機器人自由度及關(guān)節(jié)的設(shè)計10</p><p>　　2.4選擇合適的驅(qū)動方式11</p><p>　　2.4.1電機驅(qū)動11</p><p>　　2.4.2液壓驅(qū)動12</p><p>　　2.4.3氣壓驅(qū)動12</p><p>　　2

15、.4.4驅(qū)動方式的確定13</p><p>　　2.5選擇合適的傳動方式13</p><p>　　2.6選擇合適的制動器14</p><p>　　3控制系統(tǒng)硬件的組成15</p><p>　　3.1選擇合適的控制系統(tǒng)模式15</p><p>　　3.2建立合適的控制系統(tǒng)模型16</p><

16、;p>　　4控制系統(tǒng)軟件的選取和設(shè)計19</p><p>　　4.1預(yù)期實現(xiàn)動作19</p><p>　　4.2實現(xiàn)手段19</p><p>　　4.2.1 各關(guān)節(jié)運動控制及監(jiān)測19</p><p>　　4.2.2 直流電機伺服控制20</p><p>　　4.2.3 電機自鎖20</p>

17、<p>　　4.2.4 程序的在線修改與示教控制22</p><p>　　4.2.5 參考點的設(shè)置22</p><p><b>　　5總結(jié)22</b></p><p>　　5.1設(shè)計經(jīng)驗22</p><p>　　5.2 誤差分析23</p><p>　　5.3 總體評價2

18、3</p><p><b>　　致謝23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　工業(yè)機器人簡介</b></p><p><b>

19、;　　發(fā)展史</b></p><p>　　1920年由著名捷克斯洛伐克作家查培克所作劇本《羅薩姆的萬能機器人》里第一次出現(xiàn)了“機器人”這個名詞，但最初”Robot”一詞是苦力的意思，指的是一臺類人的且具有特殊功能的機器，為一種人造苦力。這就是最原始的的工業(yè)機器人假想。</p><p>　　進入20世紀中期，有越來越多的人開始關(guān)注機器人的研究。其中美國橡樹嶺實驗室就開始對可控的搬

20、運核原料機械手進行了研究。其控制系統(tǒng)為主從型控制系統(tǒng)，這種控制方式促進了近代工業(yè)機器人的研發(fā)和設(shè)計。</p><p>　　1954年工業(yè)機器人的概念由美國人戴沃爾最早提出且申請專利。這是一種借助伺服系統(tǒng)控制機器人關(guān)節(jié)并利用人手對其動作示教，從而達到動作記錄與再現(xiàn)的工業(yè)機器人，即示教再現(xiàn)機器人。該控制模式成為當前主流的機器人控制方式。1959年，美國Unimation 公司生產(chǎn)出了世界上第一臺工業(yè)機器人，成為機器人

21、發(fā)展史上的一塊里程碑。該公司VAL語言也成為機器人領(lǐng)域最原始的程控語言，并逐漸傳播于各個大學(xué)及科研機構(gòu)，成為機器人品牌的基本模版，而且其機械部分的結(jié)構(gòu)也成為該行業(yè)的范本。在工業(yè)機器人領(lǐng)域，日本也不甘落后，在經(jīng)過了20世紀60年代的搖籃期，70年代的實用化時期，以及80年代的普及、提高期3個基本階段后，日本的工業(yè)機器人已經(jīng)取得了突飛猛進的發(fā)展?，F(xiàn)在，日本機器人主要用于汽車制造業(yè)和電子機械產(chǎn)業(yè)，而電子機械產(chǎn)品中的電子零件封裝、半導(dǎo)體封裝、無

22、塵室、組裝等領(lǐng)域占了日本機器人銷售額的一半?，F(xiàn)在日本擁有機器人的總量為美國的7倍。</p><p><b>　　1.1.2特點</b></p><p>　　工業(yè)機器人具有以下顯著特征：</p><p>　　通用性：在執(zhí)行不同作業(yè)任務(wù)時，一般的工業(yè)機器人都具有良好的通用性（特別設(shè)計的專用機器人除外）。例如：為了讓同一部工業(yè)機器人執(zhí)行不同的任務(wù)，我

23、們可只更換其末端執(zhí)行機構(gòu)（機械手爪，作業(yè)工具等）；</p><p>　　可編程：柔性啟動化是生產(chǎn)自動化的下一發(fā)展目標。為了讓工業(yè)機器人在小批量多品種且具有均衡高效率的柔性制造任務(wù)中發(fā)揮更好的功能，我們需要根據(jù)其工作環(huán)境的需要對其進行相應(yīng)的編程和再編程，這是柔性制造系統(tǒng)中的重要組成部分。</p><p>　　擬人化：除了在機械結(jié)構(gòu)上工業(yè)機器人有類似人的移動機構(gòu)（下肢）、腰部、大臂、小臂、手腕

24、、手爪等之外，在控制系統(tǒng)上還有類似人腦的計算機。而且，新興的智能化機器人還具有許多類人生物傳感器，例如，視覺、聲覺、嗅覺傳感器，皮膚接觸傳感器，力傳感器，負載傳感器以及語言功能等等。正是因為有了傳感器，工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力才有了很大提高。</p><p>　　涉及學(xué)科較復(fù)雜廣泛：工業(yè)機器人涉及的知識面非常廣泛，概括來講主要為機械學(xué)科和微電子學(xué)科的結(jié)合，即機電一體化技術(shù)。第三代智能機器人不僅能夠通過各種傳

25、感器獲得外界信息，而且還具有邏輯推理、圖像識別、言語理解等人工智能，這些都與微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用息息相關(guān)。所以，機器人技術(shù)的發(fā)展必將推動其他領(lǐng)域的發(fā)展，越來越成為衡量一個國家工業(yè)化水平發(fā)展的重要依據(jù)。</p><p><b>　　1.1.3構(gòu)造分類</b></p><p>　　工業(yè)機器人由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和主體三個基本部分構(gòu)成。其中機座和執(zhí)行機構(gòu)

26、（包括手部、腕部、臂部）構(gòu)成了機器人的主體；動力裝置與傳動機構(gòu)組成了機器人的驅(qū)動系統(tǒng)；控制系統(tǒng)主要是根據(jù)輸入程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和主體發(fā)出各種指令集進行控制。</p><p>　　工業(yè)機器人按照不同的分類方式可分為不同的種類：</p><p>　　按臂部運動形式：工業(yè)機器人按照臂部運動形式可分為四類，直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標型的臂部能

27、回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。</p><p>　　按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能：可分為兩類，點位型和連續(xù)軌跡型。點位型指的是控制其執(zhí)行機構(gòu)由一點到另一點的精確定位，通常適用于上下料機構(gòu)，一般電焊、搬運、裝卸等；連續(xù)型可實現(xiàn)按照輸入程序指定的軌跡連續(xù)作業(yè)，通常適用于涂裝、；連續(xù)焊接等。</p><p>　　按程序輸入方式：可分為編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型指可通過串口

28、或以太網(wǎng)通信方式將計算機中已編好程序文件傳送至機器人控制柜；而示教輸入型指的就是示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。</p><p>　　智能型工業(yè)機器人指能夠在復(fù)雜環(huán)境下工作，且具備觸覺、力覺或簡單視覺以及識別功能或進一步增加自適應(yīng)、學(xué)習(xí)等功能的復(fù)雜機器人。</p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖1-1 機器人一般構(gòu)成</

29、p><p>　　圖1-2機器人各部分間相互關(guān)系</p><p><b>　　1.1.4 應(yīng)用</b></p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)機器人不僅能夠代替人類做很多單調(diào)、頻繁、重復(fù)的長時間作業(yè)任務(wù)，還能有效承擔(dān)高風(fēng)險，極端惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在原子能領(lǐng)域，完成有害核廢料的搬運或處理工作。</p><p>　　20世

30、紀50年代末，美國在機械手和操作機的基礎(chǔ)上，采用伺服機構(gòu)和自動控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置，并將其稱為工業(yè)機器人；60年代初，美國研制成功兩種工業(yè)機器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年，美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。此后，各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機器人。</p><p>　　由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小

31、批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)字控制機床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。</p><p><b>　　國內(nèi)外發(fā)展狀況</b></p><p>　　1.2.1 國外發(fā)展</p><p>　　1954年，美國人戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利要點為借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教

32、，使其實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)，被稱為示教在現(xiàn)機器人，現(xiàn)有機器人基本上都是該控制方式。1958年，被譽為“工業(yè)機器人之父”的Joseph F.Engel Berger創(chuàng)建了世界上第一個機器人公司——Unimation公司，并參與設(shè)計了第一臺Unimate機器人。這是一臺用于壓鑄作業(yè)的五軸液壓驅(qū)動機器人，手臂控制由一臺專用計算機完成。它采用分離式固體數(shù)控元件，并裝有存儲信息的磁鼓，能夠記憶和完成180個工作步驟。與此同時，另一家美國公司——A

33、MF公司也開始研制工業(yè)機器人。它主要用于機器之間的物料運輸，采用液壓驅(qū)動。該機器人的手臂可以繞底座回轉(zhuǎn)，沿垂直方向升降，也可以沿半徑方向伸縮。一般認為，這兩種機器人是世界上最早的工業(yè)機器人。隨著計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，機器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動機器人和機器人的視覺與觸覺就是典型的代表。這些技術(shù)的發(fā)展推動了機器人概念的延伸。20世紀80年代，將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱之為智能機器</p&g

34、t;<p>　　日本機器人的發(fā)展經(jīng)過了20世紀60年代的搖籃期，70年代的實用化時期，以及80年代的普及、提高期3個基本階段。在1967年，日本東京機械貿(mào)易公司首次從美國引進機器人。1968年，日本川崎重工業(yè)公司與美國Unimation公司締結(jié)國際技術(shù)合作協(xié)議，引進機器人。1970年，日本機器人實現(xiàn)國產(chǎn)化。從此，日本進入了開發(fā)和應(yīng)用機器人時期。幾年后，美國反而要向日本進口機器人。1983年，美國從日本進口機器人占進口機器人

35、總數(shù)的78%。日本政府和企業(yè)一直充分信任機器人，大膽使用機器人。在解決勞動力不足、提高生產(chǎn)率、改進產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本方面，機器人發(fā)揮著越來越顯著的作用，成為日本保持經(jīng)濟增長速度和產(chǎn)品競爭能力的不可缺少的隊伍。日本在汽車、電子行業(yè)大量使用機器人生產(chǎn)，是日本汽車及電子產(chǎn)品生產(chǎn)量猛增，質(zhì)量日益提高，而制造成本則大幅降低，從而使日本汽車能夠以廉價的絕對優(yōu)勢進軍號稱“汽車王國”的美國市場。據(jù)統(tǒng)計，2007年日本機器人的銷售額為5850億日元，

36、其中出口額達到3730億日元。日本推動機器人發(fā)展的主要原因是向海外發(fā)展的日本企業(yè)數(shù)量逐漸增加，同時海外的汽車制造商也開始積極地引進日本機器人?，F(xiàn)在，日</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)發(fā)展</p><p>　　我國工業(yè)機器人起步于上世紀1970年初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。1970年我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工

37、業(yè)機器人應(yīng)用掀起一個高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。進入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持?！捌呶濉逼陂g，國家投入資金，對工業(yè)機器人及其零部件進行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）開始實施，

38、智能機器人主題跟蹤世界機器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。從90年代初期起，我國的國民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期，掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術(shù)進步熱潮，我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步，先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應(yīng)用工程，形成了一批機器人產(chǎn)業(yè)化基地，</p><p><b>

39、;　　工業(yè)機器人發(fā)展趨勢</b></p><p>　　智能化、仿生化是工業(yè)機器人的最高階段，隨著材料、控制等技術(shù)不斷發(fā)展，實驗室產(chǎn)品越來越多的產(chǎn)品化，逐步應(yīng)用于各個場合。伴隨移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，多傳感器、分布式控制的精密型工業(yè)機器人將會越來越多，逐步滲透制造業(yè)的方方面面，并且由制造實施型向服務(wù)型轉(zhuǎn)化。</p><p>　　就目前總的發(fā)展形勢來看，工業(yè)機器人會有以下發(fā)展趨勢

40、：</p><p>　　(1)通過提高運動速度和運動精度，減少不必要的空間和質(zhì)量的占用；通過工業(yè)機器人功能部件模式化和標準化的加速，達到將其不同模塊統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的目的；</p><p>　　（2）為適應(yīng)不同場合作業(yè)任務(wù)的要求，必須設(shè)計研發(fā)出各種新型結(jié)構(gòu)的工業(yè)機器人，例如：為了達到精度要求而研發(fā)出微動機構(gòu)，為了達到機動靈活的目的而研發(fā)出多指靈巧手或移動是工業(yè)機器人；</p><

41、;p>　?。?）為了讓其更好地適應(yīng)多變的外部環(huán)境，以期獲取更多外部信息，就需研發(fā)各種類型的傳感器和檢測元器件，包括視覺、觸覺、聽覺、味覺傳感器以及距離檢測、壓力監(jiān)測、加速度檢測、陀螺儀等裝置，而且微機控制越來越成為主流的控制方式。</p><p>　　2 工業(yè)機器人試驗平臺及機械手設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計的主要目的就是利用手頭上一部已經(jīng)報廢掉了的噴涂機器人，在此基礎(chǔ)上進行適當

42、的改造和創(chuàng)新，重新設(shè)計出一臺物料搬運機器人。其中重點部分就是機械手的設(shè)計。</p><p><b>　　2.1機械手設(shè)計</b></p><p>　　2.1.1機械手簡介</p><p>　　機械手是工業(yè)機器人的重要組成部分，是其直接執(zhí)行機構(gòu)，又稱為末端操作器，它是機器人直接用于抓取和握緊（吸附）專用工具（如噴頭、焊具、扳手、噴槍等）并進行操作

43、的部件。它具有模仿人手動作的功能，并安裝于機器人手臂的前端。</p><p>　　隨著近年來工業(yè)自動化水平的迅速發(fā)展，機械手正逐漸發(fā)展成為一門新興的學(xué)科，并且發(fā)展地越來越快，成為自動化領(lǐng)域中常見的控制對象。其不僅被廣泛地應(yīng)用于諸如噴漆、裝配、焊接、沖壓、鍛造等行業(yè)，而且在高溫、有毒、高放射性等惡劣環(huán)境中也經(jīng)?？吹綑C械手的身影。由于機械手能夠有效地提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件，減輕人類的勞動量，因此在工業(yè)自動化領(lǐng)域，

44、機械手越來越受到人們的重視。</p><p>　　2.1.2 機械手分類</p><p>　　因為被握工件材質(zhì)、質(zhì)量、形狀、尺寸以及表面粗糙度等因素的差異，所以工業(yè)機器人機械手的種類是很繁多的，我們可以大概地將其分為以下幾種：</p><p><b>　　吸附式取料手；</b></p><p><b>　　夾鉗

45、式取料手；</b></p><p><b>　　仿生多指靈巧手；</b></p><p>　　專用轉(zhuǎn)換器及操作器；</p><p><b>　　其他類機械手。</b></p><p>　　2.1.3具體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計對象為自動送料工業(yè)機器人

46、，只需設(shè)計出能從各個角度位置抓取物件的鉗形手爪，并不需要設(shè)計出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的仿生多指靈巧手。</p><p>　　工業(yè)機器人機械手指直接與物件相接觸。通過手指的開閉來實現(xiàn)松開和加緊物件。本次設(shè)計使用兩根手指，其結(jié)構(gòu)外形如下圖所示：</p><p>　　圖2-1 該工業(yè)機器人機械手指形狀</p><p>　　為了實現(xiàn)加緊和松開物料的目的，傳動機構(gòu)須向機械手指傳送動力或運動

47、。我們可以根據(jù)其張開、閉合的特征將其運動分為平移型和回轉(zhuǎn)型兩種。此次設(shè)計采用回轉(zhuǎn)型傳動機構(gòu)。在此，我們將其初步機械手結(jié)構(gòu)圖設(shè)計出來，如下圖所示：</p><p>　　圖2-2 機械手結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　在圖2-2中，O點為電機的輸出軸，其中滑塊B、連桿AB、曲柄OA以及支架構(gòu)成了簡單的曲柄滑塊機構(gòu)；而連桿CE、BC、滑塊B以及支架則構(gòu)成了搖桿滑塊機構(gòu)。最終電機能夠驅(qū)使連桿DE往復(fù)

48、擺動就是通過以上兩個機構(gòu)的串聯(lián)實現(xiàn)的，從而達到手指開閉的目的。</p><p>　　圖2-2中的藍線與黑線代表該機構(gòu)運動的極限位置。另外，為了給手指的加緊提供足夠的預(yù)緊力，也為了使手指更加順利地加緊和松開物料，特意在兩根手指之間連接了一根彈簧。因此，在考慮選取電機時，一定要讓電機具有足夠的功率來克服彈簧的彈力，這樣才能使手指順利松開和加緊，且提供足夠的夾緊力。</p><p>　　為了形象

49、真實的的表示機械手指的工作狀況，我們可以選用適當?shù)能浖o予仿真處理，本次設(shè)計選取的軟件為虛擬樣機ADAMS軟件。</p><p>　　之所以選擇ADMS，是因為其方便易用，容易上手。機械手各機構(gòu)工況分析如下圖所示：</p><p>　　圖 2-3 ADAMS仿真虛擬場景</p><p>　　接下來就是更重要的數(shù)據(jù)計算了，我們可以利用該軟件求出所需電機的力矩等參數(shù)。&

50、lt;/p><p>　　圖 2-4 所需電機力矩變化示意圖</p><p>　　由圖2-4，我們可以得知，初始階段電機克服彈簧的彈力是最大的，因此所選取的電機力矩須大于550 N·mm，數(shù)據(jù)結(jié)果可能會有誤差，但還是有很大參考價值的。</p><p>　　2.2工業(yè)機器人基座與連桿設(shè)計</p><p>　　2.2.1基座的設(shè)計</p

51、><p>　　基座是工業(yè)機器人的重要組成部分，是其主要的支撐部件。在此，我們采用兩塊兒“Z”型球墨鑄鐵作為支撐，以期達到穩(wěn)定的目的。</p><p>　　電機所有的驅(qū)動、反饋信號都從基座上方的接線盒中出入。因此需要在接線盒外部設(shè)計出兩個出口，分別為引入線出口和引出線出口?；唸D如下：</p><p>　　圖 2-5 基座簡圖</p><p>&

52、lt;b>　　2.2.2大臂設(shè)計</b></p><p>　　統(tǒng)籌機器人總體尺寸，達到整體的協(xié)調(diào)，故將大臂長度設(shè)計為230mm，其具體參數(shù)如下圖所示：</p><p><b>　　圖2-6 大臂簡圖</b></p><p><b>　　2.2.3小臂設(shè)計</b></p><p>　

53、　與大臂設(shè)計規(guī)則相似，將小臂尺寸定為240mm，其具體參數(shù)如下圖所示：</p><p><b>　　圖2-7 小臂簡圖</b></p><p>　　2.3工業(yè)機器人自由度及關(guān)節(jié)的設(shè)計</p><p>　　之前我們已經(jīng)設(shè)計出了工業(yè)機器人的機械手、基座、大臂和小臂等部件，為使該機器人能夠整體協(xié)調(diào)作業(yè)且高效完成物料搬運任務(wù)，故將其設(shè)計為四個自由度：腕

54、關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)，且都為轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。另外末端為執(zhí)行機構(gòu)搬運機械手。為了形象地表示其整體結(jié)構(gòu)，我們不妨用UG將其三維模型創(chuàng)建出來，這樣整個機器人的結(jié)構(gòu)就基本上確定下來了。如下圖所示：</p><p>　　圖2-8 該機器人三維模型</p><p>　　2.4選擇合適的驅(qū)動方式</p><p>　　此工業(yè)機器人共有四個自由度，即四個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，外加末端執(zhí)行機構(gòu)機

55、械手，總共需提供5個動力機構(gòu)。</p><p>　　電機驅(qū)動、液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動是工業(yè)機器人最常見的幾種驅(qū)動方式。此3種驅(qū)動模式各有特點，也各有所長。</p><p><b>　　2.4.1電機驅(qū)動</b></p><p><b>　　電機驅(qū)動的優(yōu)點：</b></p><p><b>　　

56、輸出功率較大；</b></p><p>　　控制精度較高，且反應(yīng)靈敏，可實現(xiàn)高速、高精度連續(xù)軌跡控制；</p><p>　　伺服特性好，伺服電機易于標準化控制，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，無密封問題；</p><p>　　設(shè)備自身無爆炸、火災(zāi)風(fēng)險；</p><p>　　對環(huán)境基本上沒有影響，綠色環(huán)保。</p><p&g

57、t;<b>　　缺點：</b></p><p>　　控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，不便于維修，成本較高；</p><p>　　通常情況下，電機需要配備減速裝置，難以直接驅(qū)動；</p><p>　　若使用直流有刷電機，其換向時會產(chǎn)生火花，如遇可燃氣體易爆炸。</p><p><b>　　適用范圍：</b><

58、/p><p>　　通常適用于中小型負載、速度較高且有較高控制精度的工業(yè)機器人。</p><p><b>　　2.4.2液壓驅(qū)動</b></p><p><b>　　液壓驅(qū)動的優(yōu)點：</b></p><p>　　輸出功率很大，便于重載啟動；</p><p>　　控制精度高，可達到連

59、續(xù)軌跡控制；</p><p>　　響應(yīng)速度很高，反應(yīng)靈敏，可達到無級調(diào)速；</p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊，可直接驅(qū)動，且可對執(zhí)行機構(gòu)模擬化、標準化；</p><p><b>　　維修使用較方便；</b></p><p><b>　　防爆性能較好。</b></p><p>&l

60、t;b>　　缺點：</b></p><p>　　存在較大密封問題，易泄漏；</p><p>　　若用液壓油作為傳動媒介，容易發(fā)生火災(zāi)；</p><p><b>　　對環(huán)境有污染。</b></p><p><b>　　適用范圍：</b></p><p>　　通

61、常情況下，適用于低速重載工業(yè)機器人。</p><p><b>　　2.4.3氣壓驅(qū)動</b></p><p><b>　　氣壓驅(qū)動的優(yōu)點：</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，維修使用方便，成本較低；</p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，可直接驅(qū)動；</p><p>　

62、　密封問題小，防爆能力較高；</p><p>　　響應(yīng)速度較高，反應(yīng)靈敏。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　　由于其氣體壓縮性比較大，造成控制精度低，低速時難以達到高精度控制的目的；</p><p>　　對設(shè)備的抗壓性要求較高；</p><p>　　噪音較大，對環(huán)境有

63、一定影響。</p><p><b>　　適用范圍：</b></p><p>　　通常適用于控制精度較低的中小負載工業(yè)機器人。</p><p>　　2.4.4驅(qū)動方式的確定</p><p>　　既然以上三種驅(qū)動方式各有千秋，那個我們就需要整體把握該自動送料機器人的具體要求：</p><p>　　a）

64、、驅(qū)動裝置質(zhì)量要求足夠輕，輸出功率、效率要求足夠高；</p><p>　　b）、力矩與轉(zhuǎn)動慣量的比值要求足夠大，即響應(yīng)速度要快，可以實現(xiàn)頻繁啟動，正反切換；</p><p>　　c）、靈敏度高，誤差要?。?lt;/p><p>　　d）、噪音小，綠色無污染；</p><p>　　e）、結(jié)構(gòu)適當，成本較低；</p><p>　

65、　f）、便于操作維修，安全可靠。</p><p>　　根據(jù)以上驅(qū)動要求，統(tǒng)籌兼顧各個方面，此次設(shè)計我們不妨選擇直流伺服電機驅(qū)動方式。各個關(guān)節(jié)電機型號及其參數(shù)如下表所示：</p><p>　　表2-1 工業(yè)機器人各驅(qū)動電機參數(shù)</p><p>　　2.5選擇合適的傳動方式</p><p>　　通常情況下，采用電機驅(qū)動方式輸出力矩比較小，為了增強

66、其負載能力，必須增加相應(yīng)的傳動機構(gòu)來增大力矩。綜合考慮該機器人的工況條件，對其傳動機構(gòu)提出以下幾點要求：</p><p>　　a)、壽命較長，成本較低；</p><p>　　b）、結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量較?。?lt;/p><p>　　c）、傳動剛度要求足夠大；</p><p>　　d）、回差盡可能小，以便獲得更高的控制精度。</p><

67、;p>　　根據(jù)以上傳動要求，再統(tǒng)籌兼顧各種傳動方式的特點，此次設(shè)計采用齒形帶傳動的方式，這樣能夠有效減少運動過程中各個機構(gòu)的沖擊和振動，增加平穩(wěn)度，而且能夠保證其控制精度的要求。</p><p>　　齒形帶傳動也屬于同步帶傳動，可將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，通常用于平行軸間運動或力矩的傳遞，此次設(shè)計中，肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)的傳動采用的就是該傳動方式。其傳動原理如下圖所示：</p><p&

68、gt;　　圖2-9 齒形帶傳動原理</p><p>　　其傳動比計算公式類似齒輪輪系間傳動公式：</p><p><b>　　則其平均速度為：</b></p><p>　　2.6選擇合適的制動器</p><p>　　制動器就是將機械運動過程中的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過熱量的釋放使機械能減少，從而降低運動速度降低或停止運動裝

69、置。通常分為兩種類型：電氣制動器與機械制動器。</p><p><b>　　電氣制動器：</b></p><p>　　電動機不僅可以將電能轉(zhuǎn)化為機械能，而且在一定條件下還可以將機械能轉(zhuǎn)化為電能。同樣的，伺服電機就是一種可以把電能轉(zhuǎn)化為機械能以實現(xiàn)驅(qū)動，同時也可以將機械能轉(zhuǎn)化為電能以實現(xiàn)制動的能量轉(zhuǎn)化裝置。對于不同種類的機電應(yīng)采用合適的制動電路。</p>

70、<p><b>　　機械制動器：</b></p><p>　　機械制動器種類繁多，包括電磁制動器、閘瓦式制動器、盤式制動器、螺旋式自動加載制動器等。最具有代表性的就是電磁制動器，其工作原理為：當有勵磁電流通過電機線圈時，由彈簧力制動的盤式制動器處于打開狀態(tài)，不具有制動效果；當電源斷開，線圈中沒有勵磁電流時，制動器在彈力作用下處于常閉狀態(tài)，具有制動能力。被稱之為無勵磁動作型電磁制動器

71、。又由于安全制動場合經(jīng)常用到該制動器，因此也被稱為安全制動器。</p><p>　　該自動送料機器人在以下兩種狀況下會使用到制動器：</p><p>　　a)、一定條件下瞬間停止，并采取安全措施時；</p><p>　　b）、突發(fā)斷電時，使用制動器以阻止接下來的自然運動，避免其損壞其它裝置。</p><p>　　此次設(shè)計，該機器人的肘關(guān)節(jié)和肩

72、關(guān)節(jié)在停轉(zhuǎn)后，會受重力作用繼續(xù)向下運動，因為該機器人沒有裝備機械制動器。為了方便起見，我們可以采用軟件以實現(xiàn)肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)的電氣制動，而不必要在其原有機構(gòu)上增加機械制動器。</p><p>　　這樣做的優(yōu)點有：不必在機器人原有機構(gòu)上增加機械制動器，這樣就避免了質(zhì)量的增加，而且可以有效制動。但也存在缺陷，因為沒有機械制動器，所以斷電后不能有效制動。</p><p>　　3控制系統(tǒng)硬件的組成&

73、lt;/p><p>　　3.1選擇合適的控制系統(tǒng)模式</p><p>　　設(shè)計有效的控制系統(tǒng)是該自動送料工業(yè)機器人的核心之所在。由于控制系統(tǒng)的硬件對系統(tǒng)的各個方面有著決定性的影響，因此第一步我們先要選擇硬件平臺。通常情況下，控制系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下幾點要求：</p><p>　　a)、價格合理，成本較低；</p><p>　　b）、系統(tǒng)模塊化程度較高

74、，以便增加或者改變傳感器、接口以及微型計算機等設(shè)備；</p><p>　　c）、必須具備實時數(shù)據(jù)計算和分析能力；</p><p>　　d）、系統(tǒng)可伸縮性大。</p><p>　　通常情況下，機器人的控制系統(tǒng)硬件平臺分為兩種，即基于PC總線和基于VME總線的系統(tǒng)。隨著微型計算機的迅猛發(fā)展，其控制效果得到了顯著改善，硬件配置也不斷提高，而成本卻越來越低，因此基于PC總線

75、的控制系統(tǒng)逐漸成為主流的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。</p><p>　　微機控制系統(tǒng)通常有以下幾種模式：</p><p>　　a）、單PC控制模式；</p><p>　　b）、Double PC控制模式;</p><p>　　c）、PC+數(shù)據(jù)采集卡模式；</p><p>　　d）、PC+DSP運動控制卡模式；</p&g

76、t;<p>　　e）、PC+分布式控制器模式。</p><p>　　此次設(shè)計選擇PC+數(shù)據(jù)采集卡控制系統(tǒng)，因為該種控制系統(tǒng)成本較低，且控制方式靈活，有利于自主編程，相對較符合本設(shè)計研究的需要。</p><p>　　3.2建立合適的控制系統(tǒng)模型</p><p>　　該控制系統(tǒng)由工控機、數(shù)據(jù)采集卡、伺服放大器、端子板、電位器以及電源構(gòu)成。接下來根據(jù)控制需求

77、及成本確定合適的型號即可。</p><p>　　對于工業(yè)控制PC機，考慮到其兼容性、硬件維護與升級以及成本等因素，我們可以選擇研祥集團EVOC工控機，其具體參數(shù)詳見說明書。</p><p>　　對于數(shù)據(jù)采集卡，選擇研華16路數(shù)字量輸出的PCL812PG和6路獨立D/A輸出的PCL726，其集體參數(shù)詳見說明書。</p><p>　　對于伺服系統(tǒng)，核心就是伺服電機的選取

78、?？紤]到其穩(wěn)定性、可控性及成本，我們可以利用一臺已經(jīng)報廢的工業(yè)機器人上的Maxon伺服電機驅(qū)動器，其具體參數(shù)詳見說明書。接線與調(diào)試如下圖所示：</p><p>　　圖3-1 Maxon伺服電機驅(qū)動器</p><p>　　接下來選擇合適的端子板。由于采集卡不便與每個傳感器直接相連，被測信號須經(jīng)過端子板的調(diào)理進入采集卡，因此端子板作用是舉足輕重的。在端子板電路接線的設(shè)計中，考慮到電機對其它電路

79、的影響，我們特意使用了光電耦合器，這也是機電一體化技術(shù)中的重要元器件。其電路如下圖所示：</p><p>　　圖3-2 端子板電路簡圖</p><p>　　電位器實際上就是一種可調(diào)電阻，安裝于該機器人的各個關(guān)節(jié)輸出軸，可根據(jù)其輸出電壓與關(guān)節(jié)角的一一對應(yīng)關(guān)系，求出相應(yīng)的方程。由于該機器人各關(guān)節(jié)運動角度均小于360度，因此我們可以選擇單圈電位器，成本較低且滿足其控制要求。電位器理論上是線性元件

80、，然而由于滑動磨損及噪音的影響，實際上其輸出函數(shù)并不是一條直線，即存在偏移。因此需要對各電位器進行標定，即通過測量出若干組數(shù)據(jù)，繪制出直線，用于替換實際的復(fù)雜函數(shù)。其具體標定如下圖所示：</p><p>　　圖3-3 電位器1、2的標定</p><p>　　圖3-4 電位器3、4的標定</p><p>　　最后根據(jù)各圖像，計算出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，標定工作完成。<

81、;/p><p>　　要保證控制系統(tǒng)的正常運行，需要提供14v的電壓，而要保證電位器的正常工作，則需要提供10v的電壓。因此我們選擇可供給0至32伏特輸出，0至2安培輸出的雙路穩(wěn)流穩(wěn)壓電源，其型號為DH1715A-3。</p><p>　　至此我們基本上已經(jīng)完成了控制系統(tǒng)模型的搭建，如下圖所示：</p><p>　　圖3-5 該機器人控制系統(tǒng)簡圖</p>&

82、lt;p>　　4控制系統(tǒng)軟件的選取和設(shè)計</p><p>　　之前我們已經(jīng)構(gòu)建了該機器人的三維結(jié)構(gòu)模型與控制系統(tǒng)模型，接下來就需要通過計算機和數(shù)據(jù)采集卡向其發(fā)送各種指令，驅(qū)動其各個關(guān)節(jié)運動，使其能夠按照人的意愿完成自動送料任務(wù)。這就需要對其控制軟件進行設(shè)計。</p><p><b>　　4.1預(yù)期實現(xiàn)動作</b></p><p>　　a）

83、、使各個關(guān)節(jié)在其運動角度范圍之內(nèi)完成各項動作任務(wù)，并予以實時顯示與檢測；</p><p><b>　　b）、電機可自鎖；</b></p><p>　　c）、直流電機可根據(jù)控制要求完成伺服控制；</p><p>　　d）、達到在線修改編程和示教再現(xiàn)目的；</p><p>　　e）、可使該機器人以空間中的一個點為參考點完成各

84、項作業(yè)任務(wù)，并能回到該原點。</p><p><b>　　4.2實現(xiàn)手段</b></p><p>　　由圖3-5可得出以下結(jié)論：工程控制計算機是通過數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出或者獲取各種信號（數(shù)字信號、模擬信號）來實現(xiàn)對工業(yè)機器人控制的目的。因此就需要對其進行編程，</p><p>　　我們可以將程序設(shè)計模塊化，將其要實現(xiàn)的功能分為多個模塊，分別設(shè)計完成。

85、</p><p>　　此次設(shè)計選取的數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動程序中自帶了我們所需的所有數(shù)據(jù)和函數(shù)，大大地提高了編程的效率。本次設(shè)計選取VC++為編程軟件。</p><p>　　4.2.1 各關(guān)節(jié)運動控制及監(jiān)測</p><p>　　在相應(yīng)函數(shù)中設(shè)置定時器，再調(diào)用庫函數(shù)，根據(jù)電位器測得電壓和電位器標定函數(shù)關(guān)系式，計算各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)角度，并記錄。再將該組數(shù)據(jù)與相應(yīng)關(guān)節(jié)運動范圍做比較，可

86、判斷是否超出范圍，若超出區(qū)間，就彈框示警并自動停止其運動。其具體步驟如圖所示：</p><p>　　圖4-1 函數(shù)的調(diào)用</p><p>　　4.2.2 直流電機伺服控制</p><p>　　為了提高電路與直流電機運作的效率，通常情況下使用PWM來調(diào)節(jié)較大功率直流電機的運行速率。由于此次設(shè)計中的直流電機功率不大，我們可以采取線性控制的方式對其進行速度調(diào)節(jié)。</

87、p><p>　　對于第一個關(guān)節(jié)來說，與之相關(guān)函數(shù)有OnT1Button、OnF1Button以及OnZ1Button，代表的含義分別為電機的停轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和正傳，其運行速率靠電壓調(diào)節(jié)。</p><p>　　為了對電機的位置進行伺服控制，使之在允許的運動角度范圍之內(nèi)可運行至任意輸入位置，可以調(diào)用關(guān)鍵函數(shù)OnRun1Button。</p><p>　　4.2.3 電機自鎖<

88、;/p><p>　　由于此自動送料機器人各個關(guān)節(jié)均沒有安裝機械制動器，斷電后不能有效制動，因此我們需要通過軟件編程對其進行自鎖控制，特別針對肘關(guān)節(jié)與肩關(guān)節(jié)。</p><p>　　實驗中遇到的問題與相應(yīng)解決辦法：在電機的驅(qū)動下大臂和小臂雖受重力卻不會自由落體，但電機一旦斷電，由于驅(qū)動力不足其必然會自然下落。為了使其在電機停轉(zhuǎn)后停止在預(yù)設(shè)位置，我們可以考慮給其關(guān)節(jié)處電機施加適當?shù)碾妷?，這樣在其反向

89、電流產(chǎn)生的阻力矩下，大臂和小臂就會保持平衡。不過還存在一個問題，因為大臂和小臂在不同位置，其需要的平衡力矩是不同的，所以施加電壓不是恒定的，這樣就需要根據(jù)其停留位置確定其需要施加電壓的值。</p><p>　　提供電壓過大或過小都不能達到制動的目的，太小不足以平衡重力矩，太大反而會使其瞬間上升。因此我們可以通過編程實現(xiàn)自動選擇控制電壓。</p><p>　　程序設(shè)計方法不唯一，經(jīng)過多次實驗

90、和驗證，我們可以選擇效果最優(yōu)的程序控制方案。以下是我們選擇的較優(yōu)方案：</p><p>　　該方案選擇常見的PID控制方式，不僅可以有效制動，而且避免了施加電壓過大產(chǎn)生的反彈。其程序流程如下圖所示：</p><p>　　圖4-1 程序流程圖</p><p>　　經(jīng)實驗驗證，符合控制要求。其控制框圖如下：</p><p>　　圖4-2 程序控制

91、框圖</p><p>　　4.2.4 程序的在線修改與示教控制</p><p>　　程序設(shè)計思路：在這個階段，我們需要記錄該機器人停止在某位置時所對應(yīng)的關(guān)節(jié)角度，并用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體對其進行存儲。為了便于修改位置，此次設(shè)計選取鏈表對這些結(jié)構(gòu)體進行動態(tài)存儲：</p><p>　　記錄結(jié)束后，點擊運行所記錄位置，運行過程中，機器人各關(guān)節(jié)都會運作，且運行的程序會以高亮度顯示出

92、來。而且我們還可以對所記錄位置進行清空、刪除等操作。</p><p>　　4.2.5 參考點的設(shè)置</p><p>　　為了使該機器人在程序啟動或退出時停留在預(yù)定參考點上，可以在函數(shù)中對其進行設(shè)置，且在程序運行中也可設(shè)置。</p><p>　　回參考點的程序設(shè)置同上，這樣我們就完成了對該工業(yè)機器人進行控制的所有程序的編制。</p><p>&

93、lt;b>　　5總結(jié)</b></p><p><b>　　5.1設(shè)計經(jīng)驗</b></p><p>　　1）、底座形狀一定要設(shè)計合理；</p><p>　　2）、如果有條件，最好配備機械制動器；</p><p>　　3）、電位器要正確安裝，且其輸出電壓值不穩(wěn)定，有機械振動：</p><

94、p>　　4）、關(guān)節(jié)角范圍要設(shè)置合理。</p><p>　　5）、設(shè)計存在各種誤差，雖然不能消除，但要盡可能減少誤差，使其在允許范圍之內(nèi)。</p><p><b>　　5.2 誤差分析</b></p><p>　　在這里重點對誤差來源進行分析，以便確定誤差性質(zhì)，進而改進。</p><p>　　1）、該工業(yè)機器人自身基

95、座與工作臺表面，其他關(guān)節(jié)之間的的平行度誤差以及腰關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸垂直度誤差；</p><p>　　2）、齒輪傳動存在間隙，齒形帶存在切向變形；</p><p>　　3）、裝配存在誤差；</p><p>　　4）、運行時存在機械振動；</p><p>　　5）、電源工作電壓不穩(wěn)定，以及電位器存在滑動噪聲，導(dǎo)致反饋電壓不精確；</p>&l

96、t;p>　　6）、程序制動存在響應(yīng)延遲，不能實現(xiàn)實時控制，效果不如機械制動器；</p><p>　　7）、連桿受力變形以及關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動都存在誤差。</p><p><b>　　5.3 總體評價</b></p><p>　　由于自身學(xué)識有限，設(shè)計過程中不免會有不妥甚至錯誤之處，但總的來講，該工業(yè)機器人的實驗還是成功的。所完成的工作主要有以下幾個

97、方面：</p><p>　　1）、利用一臺報廢的工業(yè)機器人，重新設(shè)計和改造執(zhí)行機構(gòu)，重新布線，使其滿足自動送料機器人的要求：</p><p>　　2）、選擇合適的電位器并對其進行標定，繪制線性曲線，計算函數(shù)關(guān)系式；</p><p>　　3）、驅(qū)動電路以及端子板電路的設(shè)計和接線；</p><p>　　4）、控制軟件的編程與設(shè)計。</p&g

98、t;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，我感覺自己不僅理論知識很匱乏，而且不善于將理論用于實踐。雖然有些理論知識掌握的很熟練了，但是一做具體的事情，就顯得不知所措。畢竟“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，學(xué)習(xí)的范圍不限于書本，學(xué)習(xí)的范圍太廣泛了，正所謂“學(xué)無止境”。而真正能鍛煉的不是課本習(xí)題，不是考試試卷，而是實踐，“實踐是檢驗真理的唯一標準

99、”這句話用在這里恰到好處！由于自己學(xué)識有限，在很多細節(jié)問題上肯定還有不少疏漏，還請老師和同學(xué)給予斧正。本課題的選題及研究過程都是在**老師精心指導(dǎo)下完成的。他嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，*老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和強大的支持。在此謹向*老師致以真誠地感謝和敬意！</p><p><b>　　參考文獻</b><

100、/p><p>　　工業(yè)機器人技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　2、機電傳動控制 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　3、工業(yè)機器人圖冊 機械工業(yè)出版社</p><p>　　4、機電一體化實用手冊 科學(xué)出版社</p><p>　　5、控制電氣及應(yīng)用 清華大學(xué)出版社</p><p>

101、　　6、C語言程序設(shè)計教程 華南理工大學(xué)出版社</p><p>　　7、機械制造裝備設(shè)計 機械工業(yè)出版社</p><p>　　8、電工與電子技術(shù) 高等教育出版社</p><p>　　9、機電一體化技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　10、機械技術(shù)基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社</p><p>　　11、大學(xué)C++程

102、序設(shè)計教程 高等教育出版社</p><p>　　12、大學(xué)Visual C++程序設(shè)計案例教程 高等教育出版社</p><p>　　13、Industrial robot technology Oxford Press</p><p>　　14、Craig, John J. Introduction to robotics</p><p>　

103、　15、Basilio Bona and Aldo Curatella. Identification of Industrial Robot Parameters for Advanced Model-Based Controllers Design Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Barcelona,