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摘 要 http://www.paper51.com 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。 paper51.com 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。 http://www.paper51.com
关键词：机器人，示教编程，伺服，制动 http://www.paper51.com ABSTRACT http://www.paper51.com In the modern large-scale manufacturingindustry, enterprises pay more attention on the automation degree of theproduction process in order to enhance the 内容来自www.paper51.com production efficiency, andguarantee the product quality. As an important part of the copyright paper51.com automation production line,industrial robots are gradually approved and adopted by 内容来自www.paper51.com
enterprises. The techniquelevel and the application degree of industrial robots reflect the nationallevel of the industrial automation to some extent, currently, industrial robotsmainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. ,which are usually done repeatedly and take high work strength, and most ofthese robots work in playback way. paper51.com In this paper I willdesign an industrial robot with four DOFs, which is used to 内容来自论文无忧网 www.paper51.com carry material for apunch. First I will design the structure of the base, the big arm, the smallarm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method andtransmission method, building the mechanical structure of the robot. On thisfoundation, I will design the control system of the robot, including choosingDAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of theterminal card and control software. Great attention will be paid on thereliability of the control software and the robot safety during running. Theaims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoringthe movement of each joint in realtime, playback programming and modifying theprogram online, setting reference point and returning to reference point. paper51.com KEY WORDS: robot, playback, servocontrol,brake paper51.com 目 录 copyright paper51.com 第1章绪论…………………………………………………………………… 3 内容来自www.paper51.com 1.1 机器人概述…………………………………………………………… 4 内容来自www.paper51.com 1.2 机器人的历史、现状………………………………………………… 4 内容来自www.paper51.com 1.3 机器人的发展趋势…………………………………………………… 4 copyright paper51.com 第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计……………3 内容来自www.paper51.com 2.1自由度及关节…………………………………………………………… 4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.2 基座及连杆…………………………………………………………… 4 copyright paper51.com 2.2.1 基座………………………………………………………………7 copyright paper51.com
2.2.2 大臂………………………………………………………………7 paper51.com 2.2.3 小臂………………………………………………………………7 http://www.paper51.com 2.3 机械手的设计……………………………………………………………4 copyright paper51.com
2.4 驱动方式…………………………………………………………………4 http://www.paper51.com 2.5 传动方式…………………………………………………………………4 copyright paper51.com 2.6 制动器……………………………………………………………………4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 第3章控制系统硬件……………………………………………………………4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.1 控制系统模式的选择……………………………………………………4 paper51.com 3.2 控制系统的搭建……………………………………………………… 4 内容来自www.paper51.com 3.2.1 工控机……………………………………………………………4 paper51.com
3.2.2 数据采集卡………………………………………………………4 内容来自www.paper51.com 3.2.3 伺服放大器………………………………………………………4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.2.4 端子板……………………………………………………………4 http://www.paper51.com 3.2.5电位器及其标定………………………………………………… 4 http://www.paper51.com
3.2.6电源………………………………………………………………4 paper51.com
第4章控制系统软件………………………………………………………… 4 http://www.paper51.com
4.1预期的功能……………………………………………………………4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 4.2 实现方法………………………………………………………………4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 4.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制 ………………………4 http://www.paper51.com 4.2.2直流电机的伺服控制………………………………………………4 copyright paper51.com
4.2.3电机的自锁…………………………………………………………4 copyright paper51.com 4.2.4示教编程及在线修改程序…………………………………………4 copyright paper51.com
4.2.5设置参考点及回参考点……………………………………………4 内容来自www.paper51.com 第5章总结……………………………………………………………………… 4 copyright paper51.com
5.1 所完成的工作………………………………………………………… 4 内容来自www.paper51.com
5.2 设计经验………………………………………………………………4 paper51.com 5.3 误差分析………………………………………………………………4 paper51.com 5.4 可以继续探索的方向………………………………………………… 4 内容来自www.paper51.com 致 谢………………………………………………………………………………4 paper51.com 参考文献………………………………………………………………………… 4 paper51.com
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