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重载码垛机器人总体设计(2)

时间:2021-08-01 15:38来源:毕业论文
4.4 伸缩杆 26 4.5 动平台装置 27 4.6 回转销结构 27 4.7 总体结构和平行保持装置 28 结 论 30 致 谢 31 参 考 文 献 32 第 II 页 本科毕业设计说明书 1 绪论 1.1 课题

4.4 伸缩杆 26

4.5 动平台装置 27

4.6 回转销结构 27

4.7 总体结构和平行保持装置 28

30

31

参 考 文 献 32

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 绪论

1.1 课题背景及意义

机器人是一类半自动化或者全自动化的机器,能够完成人类给它安排的任务,主要分为 三大类: 第一种是工业机器人,主要用于生产过程中代替人来完成一些难度较大或者危险的 任务;第二种是特种机器人,主要用于一些特殊环境,比如说地下环境的安全检测,宇宙空 间的探索等;第三种是服务型机器人,主要用于家庭服务,比如说清洁机器人,护理机器人等

[1]。机器人的内涵应该广义的理解为一类自动化的机器,而不是简单的理解成像人一样的机器。随着科技和经济的发展,机器人被应用到越来越多的场合中,比如说码垛,弧焊,喷涂, 点焊,搬运等,其中码垛机器人是本文要研究的主要内容。 论文网

码垛是按照集成单元化的思想将货物按规则摆放在一起,方便货物的搬运,拆剁,物流 等过程[2]。码垛分为机器人码垛和人工码垛,当工作量比较小的时候,采用人工码垛,当工 作量比较大的时候,比如码垛的物体很重,或者工作的频率太高,此时采用人工码垛的话, 工人容易产生疲劳,且面对大的码垛物体要使用很多人力资源,因此宜采用机器人码垛。码 垛机器人按照机械结构来划分,又分为笛卡尔式(图 1-1),龙门起重架式(图 1-2)和旋转 关节式(图 1-3),与其他两种结构形式相比,关节码垛机器人结构紧凑,适应性强,动作范 围大,占地面积小并且运动空间很灵活[3]。图中下方的关节型机器人就有底座装置,回转装 置,平行装置和动平台,其中在回转装置的一侧还有一根杆抵住回转支座,利用力矩来平衡 一部分物体对支座产生的力矩,平行装置保持了物体一直保持竖直状态不会发生倾斜,而末 端旋转结构保证了末端还有一个自由度用来改变物体的位姿[4]。码垛机器人按照结构来分主 要分为串联机器人和并联机器人。它们各有优缺点,本文主要任务就是根据重载码垛机器人 的要求来选择合适的结构并进行相关的总体设计。

目前的机器人结构广泛采用了串联结构,串联机器人具有结构简单,成本低,控制简单, 运动空间大等优点,而起步较晚的并联机器人则具有刚度大,承载能力强,精度高,末端件 惯性小等优点,在高速,大承载能力的场合,与串联机器人相比具有明显优势[5]。而目前市 场上能见的码垛机器人多为串联结构的,其能搬运货物重量有限。其原因是机器人所有关节 均为转动副,负载力比非常大,放大了所需驱动力矩[6]。因此在机器人总结构中避开长力臂 关节,采用混联结构可以顺利实现大的承载能力。本次设计核心是重载码垛机器人的设计, 由于关节式码垛机器人具有更多的优点且是现在码垛机器人的主流,故选择关节型机器人, 同时为了达到重载的目的,我们首先考虑的是采用并联结构的机器人,另外为了使机器人的 结构更为简单,同时控制成本,我们此次设计采取混联结构,回转支座和伸缩杆手臂串联, 然后两个伸缩杆手臂之间的关系是并联,这样就综合了串并联的优缺点,既满足了重载的课 题要求,又简化了结构,降低了成本。 重载码垛机器人总体设计(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_79295.html

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