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1．设计题目 多工位旋转机械臂 2．设计背景 随着科学技术的发展,机器人被广泛应用于各行业,已经成为自动化生产的重要组成部分.计算机硬件和电子器件性能的不断提升,大大提高了技术的应用范围,同时也对机器人控制系统的性能、控制器的结构等各方面都产生了深远的影响.具有开放式控制系统、能进行视觉控制的机器人,具有更好的通用性,环境适应能力更强,是机器人发展的一个趋势。 目前我国的机械臂的生产和发展没有像西方国家那样先进，依然是一个生产的瓶颈，特别是工业机械臂的生产。而且工业机械臂可以代替人工劳动,这样可以减少大量劳动力,也减少了人的负担.它可以搬运人们无法搬运的重物,这样解决了很多难题。 随着人类对空间、深海、有毒、和辐射等危险与极限环境内作业要求不断的提高，对机器人的作业范围和适应能力也不断的提高。所以我们要在虚拟环境技术上模拟各个作业环境，在此过程中虚拟力觉、视觉、触觉等感官信息，以此在实际中解决问题。 3．设计参数 本产品主要是根据人的胳臂进行数据处理，在proe中进行仿真处理。仿真过程中的数据仅供参考，具体的数据可根据实际情况处理。 我们在此产品中主要用到的材料主要是灰铸铁，其铸造性能，耐磨性和减振性能好，抗压，抗弯强度较好，但抗拉强度低,塑性左。但是由于技术复杂，受压或受弯，耐磨，减振的零件，如机械臂底座,机座等。铸钢比铸铁强度高，尤其是韧性好，故使用于承受重轹荷的重要零件，08F、10F钢是一种碳的质量分数低的沸腾钢,强度很低,塑性很好。一般由钢厂扎制成薄板或钢带供应，主要用于机械臂的焊接部位。10-25钢属低碳钢，强度，硬度较低，塑性，韧性好，并具有良好的冷冲压性能和焊接性能，常用于制造冷冲压件和焊接构件，以及受理不大，韧性要求高的机械零件及渗碳见，用于机械臂的销钉链。30-55钢属于中碳钢，经调质处理后，具有良好的综合力学性能，主要用来制造叕力较大要求强度,塑性和韧性都要求较高的机械零件，优质非合金结构钢中含有较高锰的一组牌号(15Mn-70Mn)，其淬透性和强度要比相应普通含锰量的钢稍高，可用于制造截面稍大或强度要求稍高的零件，主要用于机械臂的机械臂的主臂部位。 4．设计任务 我们设计的主要任务是实现在工业生产中一些人工无法做到的工作，主要的目的就是达到生产自动化。提高生产效率和生产质量。 file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-1817.png （模拟图一） 一、传动方案拟订 1．原动机的选择 在各个运动的关节部位和销钉链接部位采用伺服电机，通过PLC编程来控制机械臂的整个作业过程，有效的实现了远程控制，达到此前的设计目标。 2．传动装置的选择 我们主要才用的是液压传动。在机械臂的机械抓的要求比较高，我们主要采用液压，因为液体的可压缩性很小，而且他的工作效率很高，这样就有利益于生产效率的提高，更好的保证了生产的安全性和可靠性。 二、电动机的选择 1．类型和结构形式的选择 在此机械臂中我们主要采用异步伺服电机，通过PLC编程来远程控制，同时也可以克服两条机械臂运动时发生的干涉。 我们才用的电机类型属于底脚安装式电机。型号为：CT80N4。 2．电动机功率计算 通过查阅《机械设计师手册·下册》型号为CT80N4的额定转速为：2100r/min，额定转矩为：5n/m，额定电流为：3.5A。 三、其他技术说明 此机械臂的关键技术要求是伺服电机和私服液压系统的选择，我们主要的设计目的是为了实现远程控制。 file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-29649.png 重点是将他作为一种新型的工具，代替人类无法做到的作业，它的机械爪的刚度要求较高，需要用合金材料来实现。在机械抓的伺服电机选择中要注意伺服电机的转矩是否符合现场的作业要求。 四、参考文献 1、王少怀主编·《机械设计师手册·下册》 电子工业出版社 2006.8 2、机械设计手册编委会主编·《液压传动与控制》 机械工业出版社 2007.2 3、王越超主编·《机器人》 科学出版社 第33卷 第2期 2011.5 | 
发表于 2011-10-2 10:23:52
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