毕业设计论文-四自由度关节型机器人的设计.doc

毕业设计任务书
四自由度关节型机器人设计
学生指导教师
班级职称
系主任主管院长
XX学院
20XX年 5 月
前言
随着世界经济的发展和经济全球化,国内外的市场竞争将日趋激烈,企业必须走工业全面自动化的道路。机器人的出现,正是顺应了工业自动化新阶段——柔性化的社会需要,是社会经济发达的必然产物。机器人的产业化及其广泛应用,必将为社会带来巨大的经济效益,把人类从繁重的体力劳动和有害环境中解放出来。
机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世界各国和社会各层人士的广泛兴趣。在新的世纪,机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。从近年世界机器人推出的产品看,未来工业机器人具有如下的发展趋势:
(1) 高级智能化
未来机器人与今天的相比最突出的特点在于其具有更高的智能。随着计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术等高新技术的不断发展,必将大大提高工业机器人学习知识和运用知识解决问题的能力,并具有视觉、力觉、感觉等功能,能感知环境的变化,做出相应反应,又很高的自适应能力,几乎能象人一样去干更多的工作。
(2) 应用广泛化
在21世纪,机器人不再局限于工业生产,而是向服务领域扩展。社会的各个领域都可由机器人在工作,从而使人类进入机器人时代。根据专家预测,用于家庭的“个人机器人”必将在21世纪得到推广和普及,人类生活将变得更加美好舒适,模仿生物从事生物特点动作的仿生机器人将倍受社会青睐,警备和军事用机器人也将在保卫国家安全方面发挥重用的作用。
(3) 产品微型化
微机械电子技术和精密加工技术的发展为机器人微型化创造了条件,以功能材料、智能材料为基础的微驱动器、微移动机构以及高度自治的控制系统的开发使微型化成为可能。微型机器人可以代替人进入人本身不能到达的领域工作,帮助人类进行微观领域的研究:帮助医生对病人进行微循环系统的手术,使之可注入血管清理血液,清除病灶和癌变,尺寸极微小的纳米机器人将不再是梦想。
(4) 高精度、高可靠性
随着人类对产品和服务质量的要求越来越高,对从事制造业或服务业的机器人的要求也相应提高,开发高精度、高可靠性机器人是必然的发展结果。采用最新交流伺服电动机或DD电动机直接驱动,以进一步改善机器人的动态特性,提高性:采用64位数字伺服驱动单元和主机采用32位以上CPU控制,不仅可使机器人精度大为提高,也可以提高插补运算和坐标变换的速度。
机器人工业是一个正在高速崛起的产业,随着机器人技术的不断发展和日臻完善,它必将在人类社会发展中发挥更加重要的作用。

目录
前言 i
摘要 iii
第1章概述 1
机器人的发展概况 1
中国研制机器人情况 2
第2章机器人本体设计要求 4
设计的主要内容与要求 4
论文内容 4
设计要求 4
设计(论文)的主要技术指标和相关的技术参数 4
技术指标 4
重要设计参数 5
第3章机器人的结构设计 6
6
6
8
10
12
14
第4章控制系统硬件 15
控制系统模式的选择 15
15
小结 23
参考文献 24
致谢 25
摘要
本设计内容为四自由度关节型机器人,主要对关节型机器人的操作臂进行系统的设计,机器人的末端操作器即手指是可替换夹具,操作臂有四个自由度,可实现在工作空间范围内的物体的转移,。
操作臂的动力源为舵机,总共有5个舵机,它们分别控制腰部旋转,大臂、小臂、手腕的摆动,以及手爪张合,本文设计的四自由度关节型机器人可用于小工作空间内完成对小质量物体的转移工作,同时也可以做为教学机器人。
关键词:四自由度;操作臂;舵机

Abstract
This design is the 4-DOF joint robot, mainly designs on the operate arm system.
The ender operator of the robot is usually called paw is a exchangeable clamp. the operator has degrees of freedom,Which can transform objects in workspace. The paw is able to weigh lo