delta机器人设计开题报告
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毕业设计开题报告学生姓名:学号:学院、系:专业:机械设计制造及其自动化设计题目:机器人的控制系统设计与仿真指导教师:2012 年 2 月22 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;2.开题报告内容必须用按信息商务学院教学管理部统一设计的电子文档标准格式(可从教务处或信息商务学院网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册)。
文中应用参考文献处应标出文献序号,文后“参考文献”的书写,应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写,不能有随意性;4.学生的“学号”要写全号(如02011401X02),不能只写最后2位或1位数字;5. 有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写.如“2004年3月15日”或“2004—03-15”;6。
指导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写,不得随便涂改或潦草书写。
毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:毕业设计开题报告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用.本课题在查阅收集机器人相关的技术资料和学习控制理论MATLAB编程技术的基础上,对一典型的双关节刚性机械手的数学模型进行了控制方法的研究。
本课题具体完成的主要工作内容如下:(1)收集机器人的相关技术资料,说明机器人的发展和国内外的现状及研究意义。
工业机器人开题报告开题报告一、选题的目的和意义:在工业生产中能代替人做一些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
广泛采用,不仅可提高产品的质量与产量,而且可以保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本。
因此,研究和设计各种用途的机器人特别是、推广机器人的应用是有现实意义的。
由于具有一定的通用性和适应性,能适应多品种中、小批量的生产,70年代起,常与数字控制机床结合在一起,成为柔性制造单元或柔性制造系统的组部分。
二、国内外研究综述:20世纪50年代末,美国在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术,研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置,并将其称为;60年代初,美国研制成功两种,并很快地在工业生产中得到应用;1969年,美国通用汽车公司用21台组成了焊接轿车车身的自动生产线。
此后,各工业发达国家都很重视研制和应用。
我国起步于70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。
我国经过20多年的发展已经初具规模。
目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等。
一批国产已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。
一些相关科研机构和企业已掌握了操作机的优化设计制造技术;控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。
一些关键技术已达到或接近世界水平。
虽然中国的产业在不断的进步中,但和国际同行相比,差距依旧明显。
从市场占有率来说,更无法相提并论。
很多核心技术,目前我们尚未掌握,这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。
If others treat you well, you must be able to repay you in the future. If others treat you badly, you must strive to be able to raise your eyebrows one day.勤学乐施积极进取(页眉可删)机器人毕业设计开题报告1、立论依据(包括项目研究的目的和意义,国内外研究现状分析)项目的研究意义在世界各地,由于自然灾害、恐怖活动和各种突发事故等原因,灾难经常发生。
在灾难救援中,救援人员只有非常短的时间(约48小时)用于在倒塌的废墟中寻找幸存者,否则发现幸存者的几率几乎为0。
在这种紧急而危险的环境下,救灾机器人可以为救援人员提供帮助。
因此,将具有自主智能的救灾机器人用于危险和复杂的灾难环境下“搜索和营救” ( SAR)幸存者,是机器人学中的1个新兴而富有挑战性的领域。
我国煤矿大多数为矿工开采,不安全因素很多,瓦斯煤尘和火灾等灾害事故频繁发生,灾害事故危害严重,伤害人员多,中断生产时间长,损毁井巷工程或生产设备。
然而,煤矿事故发生的原因极为复杂,是偶然性和必然性的结合,各类灾害事故存在突发性、灾难性、破坏性和继发性特点] 。
因此,研究煤矿救灾新装备是1项紧迫任务。
目前,救灾方式只是根据事故的类型确定救灾的方案,1般救护人员无法进入危险区域,只能通过提升绞车、移动式风车等设备清除垃圾,向井下通风,然后再搜救遇险矿工。
这种方式危险性大,伤亡人数多,救灾周期长,往往效率低。
随着科技的发展,机器人将被应用到煤矿救灾领域。
救灾机器人利用自身的优点,能迅速找到井下遇险矿工的位置,降低事故危害性,对提高救灾效率具有重大意义,具体表现为:(1)机器人具有灵活性好、机动性强的特点,有较好的爬坡和越障能力,能适应现场各种各样的地理环境。
比如,蛇形救灾机器人能适应任何的复杂环境,在井下能自由运动。
摘要随着机器人技术的快速发展,并联机械手的应用领域越来越广,已成为当今机器人领域新的研究热点。
针对并联机械手机构比传统串联机械手更复杂的问题,本文以一种轻型高速的三自由度Delta并联机械手为例,在完成其运动学的基础上,对并联机械手进行了建模以及装配。
首先,本文介绍了三自由度并联机械手机构的工作原理,并对其进行了运动学分析。
其中,对机构的自由度进行的计算,采用几何法求得了其运动学正解以及其运动学逆解。
其次,对机构进行了速度模型及雅克比矩阵的分析。
实现了solidworks对机构的零部件与装配图三维建模。
最后,通过个零部件的配合,实现了三自由度并联机械手的装配。
关键词:并联机械手;三自由度;3D建模ABSTRACTWith the rapid development of robot technology, parallel manipulator used more and more widely, has become the hot spot in the field of new robots today. In view of the parallel manipulator mechanism more complex than the traditional serial manipulator problem, based on a lightweight high-speed three degree of freedom parallel manipulator as an example, the Delta at the completion of its kinematics, on the basis of the parallel manipulator has carried on the modeling and assembly.First, this paper introduces the working principle of three degrees of freedom parallel manipulator mechanism, and carries on the kinematics analysis. Among them, the institution of degree of freedom for the calculation of geometric method is used to obtain the positive kinematics solution and its inverse kinematics solution. Second, the institutions for the velocity model and the Jacobi matrix analysis. Implements the solidworks for spare parts and assembly drawing 3 d modeling of the organization. Finally, by a spare parts, implements the three degree of freedom parallel manipulator assembly.Keywords: Parallel manipulator;Three degrees of freedom;3D modeling目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题目的及意义 (1)1.3 课题研究内容 (1)第2章并联机械手的概述 (3)2.1 关于并联机械手 (3)2.1.1 并联机械手的定义与特点 (3)2.1.2 并联机械手的研究现状 (4)2.2 并联机械手的工业应用 (6)2.3 本章小结 (6)第3章三自由度并联机械手的运动学分析 (7)3.1 机构简介 (7)3.2 自由度分析 (7)3.3 运动学分析 (8)3.3.1 运动学逆解 (9)3.3.2 运动学正解 (9)3.3.3 速度模型及雅克比矩阵 (11)3.4 本章小结 (12)第4章delta机器人的结构设计.. ..... ..... ..... ..... ..... (14)4.1 delta机器人的总体结构设计 (14)4.2 上顶板 (14)4.3 电机座设计 (15)4.4 电机选取 (16)4.5 减速器选择与设计 (17)4.6 轴承校核 (18)4.7 本章小结 (19)第5章并联机械手的建模与装配 (21)5.1 三维建模软件solidworks简介 (21)5.2 并联机械手的三维建模 (21)5.3 并联机械手零件实体造型 (21)5.4 并联机械手装配 (22)5.5本章小结 (24)总结.....................................................................................,. (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章引言1.1课题背景翻开整个人类的历史,就会发现这是一部不断认识世界、改造世界的发展历史,一部伴随生产工具不断提高的生产力进步史。
学号: ********开题报告工业机器人的控制系统设计1:背景1.1机器人在工业生产的广泛应用自从20 世纪60 年代初人类创造了第一台工业机器人以后,机器人就显示出它极大的生命力,经过四十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。
在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用。
如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。
目前,汽车制造业是制造业所有行业中人均拥有工业机器人密度最高的行业,如,2004 年德国制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为162 台,而在汽车制造业中每1 万名工人中拥有工业机器人的数量则为1140 台;意大利的这一数值更能说明问题,2004 年意大利制造业中每1 万名工人中拥有工业机器人的数量为123台,而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则高达1600 台。
随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。
在工业生产中,弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。
2005 年,亚洲地区电子电气行业对工业机器人的需求仅次于汽车及汽车零部件制造业,其占所有行业总需求的比例为31%;而在欧洲地区橡胶及塑料工业对工业机器人的需求则远远超过电子电气行业而排名第二位;美洲地区由于汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求遥遥领先,所以金属制品业(包括机械)、橡胶及塑料工业以及电子电气行业对工业机器人的需求比例相当,均在7% 左右。
另外诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。
此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。
DELTA并联机器人运动学分析与控制系统研究共3篇DELTA并联机器人运动学分析与控制系统研究1DELTA并联机器人是一种特殊的平面机器人,其构建方式是有三个"手臂"连接到一个平台上,形成了一个三角形的平面结构。
它具备高速、高精度和高可靠的特性,因此在组装、分拣和包装等领域有着广泛的应用。
机器人的运动学分析是研究机器人在运动时各种运动参数、关节位姿、速度和加速度等因素的关系。
DELTA机器人因为它的三角形平面结构,运动学模型相比于其他机器人则非常复杂。
在这种结构中,每个关节的运动都会对另外两个关节产生影响,因为每个关节都是相互连接的。
因此,建立运动学模型需要使用到复杂的几何算法和数学方程式。
在控制系统中,我们需要用某种方式去实现机器人的轨迹规划以及运动控制。
对于DELTA机器人,高速度和高精度都是极其重要的考虑因素。
在轨迹规划方面,我们需要考虑运动学模型,同时结合应用中的实际需求来确定机器人工作范围和路径规划。
在运动控制方面,我们需要提供特定的学习算法和控制器,同时考虑实时性需求,以确保机器人的控制是稳定和可靠的。
总的来说,DELTA并联机器人运动学分析与控制系统是一个复杂的问题,需要对机器人的构造和应用进行全面的考虑。
要想达到最佳的控制效果,我们需要基于准确的运动学模型建立合适的控制系统,并且不断地优化和改善整个系统,从而使得机器人在应用中得到最大的利用价值。
DELTA并联机器人运动学分析与控制系统研究2DELTA并联机器人是一种非常灵活和高效的机器人系统,它可以用于许多不同的应用领域,包括工业自动化、医药制造、食品加工、航空航天等等。
但是,要充分发挥DELTA并联机器人的优势,需要对其进行正确的运动学分析和控制系统研究。
一、DELTA并联机器人的基本结构和工作原理DELTA并联机器人由三个运动自由度的臂和三个固定的连杆组成,臂和连杆的结构构成一个平行四边形,并通过球面铰链联接。
本科毕业设计(论文)Delta并联机器人系统总体设计燕山大学2012年 6月本科毕业设计(论文)Delta并联机器人系统总体设计学院(系):里仁学院专业: 08 机电3班学生姓名学指导教师:答辩日期: 2012年6月燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要摘要近些年,delta机器人越来越得到大多数人的关注,并逐渐开始在工业上得到成熟的应用。
与串联机器人相比,并联机器人有很大优势。
其中之一就是可以把电机固定在基座上,这样就可以减轻机器机构上的重量。
当需要直接驱动时,把电机固定在基座上是一个必要的田间。
因此,并联机器人非常适合直接驱动的情况。
并联机器人的另一个优点就是他的刚度很高,这些特征可以得到更多的精准度和更快的操作。
Delta机器人是其中非常重要的一种。
在本书中,介绍了并联机器人的产生特点及应用。
计算了机器人的自由度,位置正反解,并分析了它的空间奇异形位。
还通过分析比较几种控制器和方案,选择其中最适合的方案。
并设计了delta机器人的控制电路,并详细介绍它的控制器功能。
关键词:并联机构位置反解步进电机结构设计燕山大学本科生毕业设计(论文)AbstractIn recent years ,increased interest in parallel robots has been observed..Parallel robots possess a number of advantages when compored to serial arms, The most importantone is certainly the possibility to keep the motors fixed into the base ,thus allowing a large reduction of the robot structure’s active mobile mass.keeping the motors on the robot base is a requairment when direct-drive is used ,thus ,parallel robots are well suited to direct-drive actuation.Another advantage of parallel robots is their high rigiditg.these features allow more precise and much faster mani pulations. The delta parallel robot is very famous among them.In this paper,the historyapplication character of the parallel robots are introduced .And I compted the degree of free of the parallel robot,analysis the singular position. The position solution and position inverse solution too. At last, there are several methords of controlling. And I choice one of then which is better suited to this robot. This method will be introduced latter.Key word:parallel delta, position inverse solution , singular position目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1国内外串、并联机器人的研究现状 (1)1.2针对DELTA机器人的研究成果 (4)1.3 DELTA机器人的发展趋势 (5)1.4论文主要完成的工作 (7)第2章 delta机器人的结构设计 (8)2.1 DELTA机器人的总体结构设计 (8)2.2上顶板 (8)2.3上臂 (9)2.4L形板的设计 (10)2.5下底板支撑架的设计 (11)2.6机械手的确定 (11)2.7电机的选取 (13)2.8减速器的选择与计算计算 (14)2.9轴承的计算 (15)2.10本章小结 (16)第3章电气控制系统设计 (17)3.1概述 (17)3.2 DELTA机器人控制系统模型 (17)3.3运动控制方法的选取 (17)3.3.1 传统的控制方法 (17)3.3.2 基于运动控制器的机器人控制系统 (18)3.4 DELTA机器人控制系统的硬件组成 (18)3.4.1 通用Galil DMC一2182多轴运动控制器 (18)3.4.2 功率放大器 (19)3.4.3 增量式编码器 (20)燕山大学本科生毕业设计(论文)3.5运动控制器和运动控制卡的区别 (20)3.6本章小结 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录1 (26)附录2 (32)附录3 (38)第1章绪论第1章绪论1.1国内外串、并联机器人的研究现状现在国际上对工业机器人的应用比较成熟,尤其是在辐射污染大,复杂难以施工和巨大沉重的工件难以使用人力的环境,往往机器人成为最好的选择。
目录摘要 (2)第1章引言 (6)1.1. 我国机器人研究现状 (8)1.2. 工业机器人概述: (9)1.3. 本论文研究的主要内容 (10)第2章机器人方案的设计 (15)2.1. 机器人机械设计的特点 (15)2.2. 与机器人有关的概念 (15)2.3. 工业机器人的组成及各部分关系概述 (16)2.4. 工业机器人的设计分析 (17)2.5. 方案设案 (18)2.6. 自由度分析 (18)2.7. 机械传动装置的选择 (20)2.7.1. 滚珠丝杠的选择 (20)第3章零部件设计与建模 (22)3.1. Croe软件介绍 (22)3.2. 关键零部件建模 (22)3.3. 各部分的装配关系 (36)第4章仿真分析 (39)第5章致谢 (43)参考文献 (44)摘要工业技术水平是工业用机器人现代化水平的重要指标,从研究和研究领域发展的结论,提高现代产业的要求,提高产业控制和控制任务的复杂性,提出了很高的要求。
理论上,我国末期输送能力和定位精确度高、小误差、惯性误差、反应速度快、工业工作并行、快速准确、现有工业工程预计会进一步增加,本文将研究并行研究、实用化并行以企业工学实用化为目标。
从摩擦接口、外乱和不确定性来看,如果没有连锁和动力学模型化的负担,传统的控制战略将难以得到基于控制有效性模型的预期。
通常,与一系列平行于更复杂的运动模型相比,动态测试和控制机制将更加复杂。
因此,有必要研究并联机构的动力学建模及其控制问题。
这是一个新的机器人,机器人的刚性。
承载能力高。
高精度。
小负荷的重量。
具有良好的性能和广泛的应用,是robotów.spokojnie系列的补充。
有一个固定的一部分,在特点和实验室条件下的动力学加速度(重力加速度),.终端控制机制,原来的三角洲是最有效的机制平行安装“电子项目机器人是机器人的控制和规划动力学研究的基础上,发挥着重要的作用,在“.badania kinematykę反向动力学和由简单到przodu.odwrotnie相对平行前进,kinematykę相对skomplikowane.na结构分析的基础上,建立了三角洲机器人模型,机器人的机器人。
智能机器人开题报告1. 引言智能机器人作为人工智能领域的重要应用之一,近年来受到了越来越多的关注。
智能机器人在工业、家庭以及服务行业都有着广泛的应用前景。
本开题报告将讨论智能机器人的定义、发展历程、关键技术和未来发展方向,以及本课题的研究内容和目标。
2. 智能机器人的定义和发展历程智能机器人是指具备自主感知、学习、决策和执行能力的机器人系统。
其目标是通过模拟人类的认知和行为能力,实现自主交互和协作能力。
智能机器人的发展历程可以分为以下几个阶段:2.1 第一代机器人:工业机器人第一代机器人主要应用在工业领域,用于完成重复性、繁琐或危险的工作任务。
这些机器人通常由固定的机械臂和编程控制系统组成,缺乏自主决策和感知能力。
2.2 第二代机器人:服务机器人第二代机器人开始增加感知和决策能力,主要应用在服务行业。
这些机器人可以通过传感器感知周围环境,并根据预定的规则或模型做出相应的决策。
2.3 第三代机器人:协作机器人第三代机器人具备更高的感知、学习和交互能力,可以与人类进行协作。
这些机器人能够通过机器学习和深度学习等技术,从大量数据中学习知识和技能,并实现与人类的自然交互。
3. 智能机器人关键技术智能机器人的实现离不开以下关键技术:3.1 机器感知机器感知是指机器通过各种传感器对外界环境进行感知的能力。
这包括视觉、听觉、触觉等多种感知模式。
其中,视觉感知是智能机器人最主要的感知方式,可以通过图像处理和计算机视觉算法实现对场景、物体和人脸的识别。
3.2 机器学习机器学习是指机器通过学习大量数据和模式,从中提取知识和规律,以实现自主决策和行为。
机器学习的方法包括监督学习、无监督学习和强化学习等。
3.3 自然语言处理自然语言处理是指机器实现对自然语言的理解和生成能力。
通过自然语言处理技术,智能机器人可以与人进行自然的语言交流。
3.4 机器人控制与执行机器人控制与执行是指将决策和规划转化为机器动作的过程。
这包括运动规划、路径规划和运动控制等技术,以实现机器人的灵活、准确的运动。
智能机器人开题报告毕业设计(论文)开题报告――智能移动机器人系统设计一(设计目的及意义随着计算机、网络、机械电子、信息、自动化以及人工智能等技术的飞速发展,移动机器人的研究进入了一个崭新的阶段。
同时,太空资源、海洋资源的开发与利用为移动机器人的发展提供了广阔的空间。
目前,智能移动机器人,无人自主车等领域的研究进入了应用的阶段,随着研究的深入,对移动机器人的自主导航能力,动态避障策略,壁障时间等方面提出了更高的要求。
地面智能机器人路径规划,是行驶在复杂动态自然环境中的全自主机器人系统的重要环节,而地面智能机器人全地域全自主技术的研究,是当今国内外学术界面临的挑战性问题。
移动机器人是一类能够通过传感器感知环境和自身状态,实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动,从而完成一定功能的机器人系统。
理想的自主移动机器人可以不需人的干预在各种环境中自主完成规定任务,具有较高的智能水平,但目前全自主的移动机器人还大多处于实验阶段,进入实用的多为自主移动机器人,通过人的干预在特定环境中执行各种任务,而遥控机器人则完全离不开人的干预。
智能移动机器人是一类能够通过传感器、感知环境和自身状态,实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动,从而完成一定功能的机器人系统。
移动机器人技术研究综合了路径规划、导航定位、路径跟踪与运动控制等技术。
涉及包括距离探测、视频采集、温湿度以及声光等多种外部传感器,作为移动机器人的输入信息。
移动机器人的运动控制主要是完成移动机器人的运动平台,提供一种移动机器人的控制方式。
性能良好的移动机器人运动控制系统是移动机器人运行的基础,能够服务于移动机器人研究的通用开发平台。
随着移动机器人技术的发展及其在工业军事等领域中的广泛应用,有关移动机器人的理论设计制造和应用的新的技术学科——机器人学,已经逐渐形成,并越来越引起人们广泛的关注。
机器人学是一门综合性很强的学科,它涉及现代控制技术、传感器技术、计算机系统和人工智能等多门学科(但是它又有自身的系统性和专业性。
工业机器人设计毕业论文开题报告工业机器人设计开题报告1.工业机器人简介机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果,是当代科学技术发展最活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。
工业机器人的研究、制造和应用水平,是一个国家科技水平和经济实力的象征,正受到许多国家的广泛重视。
目前,工业机器人的定义,世界各国尚未统一,分类也不尽相同。
最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义:工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置,可以通过改变动作程序,来完成各种工作,主要用于搬运材料,传递工件。
参考国外的定义,结合我国的习惯用语,对工业机器人作如下定义:工业机器人是一种机体独立,动作自由度较多,程序可灵活变更,能任意定位,自动化程度高的自动操作机械。
主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。
工业机器人以刚性高的手臂为主体,与人相比,可以有更快的运动速度,可以搬运更重的东西,而且定位精度相当高,它可以根据外部来的信号,自动进行各种操作。
工业机器人是在计算机控制下可编程的自动机器。
采用工业机器人是提高产品质量与劳动生产率,实现生产过程自动化,改善劳动条件,减轻劳动强度的一种有效手段。
机器人的诞生和发展虽只有30多年的历史,但它已应用到国民经济,民事技术等众多的领域,具有广阔的应用和发展前景,显示出强大的生命力。
根据所处的环境和作业需求,工业机器人具有至少一项或多项拟人功能,如抓取功能或移动功能,或两者兼有之,另外还可能程度不等的具有某些环境感知功能(如视觉,力觉,触觉等)。
以及语音功能及至逻辑思维,判断决策功能等。
从而使其能在要求的环境中代替人进行作业。
在工业机器人的诸多功能中,抓取和移动是最主要的功能。
这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。
毕业实习报告学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机自XXX班学号: 1108030454 学生姓名: XXXXXX 指导教师: XXXXXX2015年 5月 25日目录目录 (2)一、实习目的及意义 0二、实习时间和地点 0三、实习内容 03.1Delta型并联机器人简介 03.2 并联机器人公司及产品 (1)图3.3 川崎 YS002N机器人图3.4 ABB RB360 (7)3.3 Delta型并联机器人工作原理 (7)3.4 Delta型并联机器人组成 (8)3.4.1硬件结构 (8)3.4.2驱动控制系统 (9)3.4.3视觉识别系统 (10)3.4.4软件控制系统 (11)实习体会与总结 (12)一、实习目的及意义本次实习在毕业设计过程中进行,目的是为了更加进一步的了解Delta 型并联机器人,以便对本次设计有更多的了解,帮助解决设计遇到的一些方案、结构设计上的一些问题。
本次实习的意义是对并联机构有了足够的认识,了解到了当前Delta型并联机器人技术的发展状况,机器人的应用领域及其给工业上带来的益处。
通过这些了解使我对机器人技术更加痴迷,愿意研究该型机器人的一些相关技术使该技术更加成熟能够更广泛应用于生产实践当中。
二、实习时间和地点因为本次实习条件的限制,本地区内无Delta型并联机器人实物可供实习,故本次实习的地点可选择为网上调研的形式,一方面通过大量查阅相关机器人公司的产品简介和说明书了解机器人的研究状况;另外,通过观看Delta型并联机器人的工作视频,深入了解其工作原理。
最终选择了以下十家公司的产品进行了解。
本次实习时间不限定,具体的时间从3月初至四月月底。
实习进度随设计进度而定。
三、实习内容3.1Delta型并联机器人简介Delta型并联机器人在1985年诞生在瑞士的洛桑联邦理工学院,是由R.clavel提出的,因其基座平台和运动平台都呈现三角形形状而得名。
当时工业生产中迫切需要一种小型机器人,用于实现对轻小物件的快速抓取和放置。
Delta机器人运动优化的研究摘要:Delta机器人是一种具有高精度、高速度、高可靠性的平行机器人,在工业、医疗、军事等领域有着广泛的应用。
为了进一步提高Delta机器人的运动效率和精度,本文基于关键点规划和PID闭环控制理论,提出了一种Delta机器人运动优化方案。
在运动规划过程中,采用基于关键点的方法对机器人运动轨迹进行优化,避免了无效运动和重复计算;在运动控制方面,采用PID闭环控制算法对机器人状态进行实时控制,实现了快速响应和高精度的运动控制。
通过仿真实验,验证了Delta机器人运动优化方案的有效性和实用性,为提高机器人的实际运行效率和生产效益提供了有力的技术支持。
关键词:Delta机器人;运动优化;关键点规划;PID闭环控制;仿真实验正文:一、引言Delta机器人是一种平行机器人,具有轻量化、高刚度、高精度、高速度、高承载能力、高可靠性的特点,广泛应用于工业、医疗、军事等领域。
机器人的运动效率和精度是衡量机器人运行效率和生产效益的重要指标。
为了提高机器人的运动效率和精度,需要对机器人的运动规划和控制进行优化和改进。
二、Delta机器人运动规划Delta机器人的运动规划是指根据机器人的运动任务和工艺要求,确定机器人的运动轨迹和运动速度。
基于关键点的方法是一种有效的运动规划方法,它是通过确定机器人运动轨迹上的若干个关键点,来实现机器人运动轨迹的优化和控制。
1、关键点规划关键点是指机器人运动轨迹上的若干个特殊点,它们对机器人的运动轨迹和速度具有重要的影响作用。
基于关键点的方法是一种折中权衡的运动规划方法,它既考虑了机器人的运动效率和精度,又避免了无用运动和重复计算。
2、运动轨迹优化关键点规划可以实现机器人运动轨迹的优化和控制,避免了机器人的无效运动和重复计算。
通过建立机器人关键点与时间的映射关系,可以实现机器人的快速响应和高精度控制。
根据机器人的运动任务和工艺要求,可以通过逆运动学算法和轨迹生成算法,实现机器人运动轨迹的自动生成和优化。
一、引言在当今工业自动化和智能制造的大环境下,机器人技术越来越受到关注和重视。
作为机械电子工程专业的学生,毕业设计是我在校学习和实践的一个重要环节。
在此次毕业设计中,我选择了设计一款delta 并联机器人。
二、delta并联机器人概述1.1 delta并联机器人的定义delta并联机器人,又称三角机器人,是一种具有特殊构型的并联机器人。
它由一个固定底座和三个活动连接臂组成,可以实现高速、高精度的运动。
1.2 delta并联机器人的优势(1)高速度和高精度:由于采用了并联结构,delta机器人可以实现快速、精准的运动,适用于需要大量重复动作的生产线。
(2)稳定性好:机器人的三个连接臂相互协调,具有较好的稳定性和平衡性。
(3)适应性强:delta机器人适用于各种工业制造场景,可以完成装配、搬运、喷涂等多种任务。
1.3 delta并联机器人的应用领域目前,delta机器人已经被广泛应用于电子、汽车、食品等行业。
其高速、高精度的优势使其成为自动化生产线上的热门选择。
三、delta并联机器人的设计2.1 机械结构设计在设计机器人的机械结构时,我充分考虑了机器人的稳定性、承载能力以及工作空间。
采用了轻质材料和优化设计,保证了机器人的结构强度和刚度。
2.2 传动系统设计传动系统是机器人的重要组成部分,直接影响到机器人的运动性能。
我选择了高精度的伺服电机和减速器,并采用了闭环控制技术,保证了机器人的高速、高精度运动。
2.3 控制系统设计为了实现机器人的自动化控制,我设计了一套完善的控制系统,包括运动控制、传感器反馈和人机交互界面等。
通过PLC和上位机软件的编程,实现了机器人的各种工作模式和任务规划。
2.4 软件系统设计机器人的软件系统是其智能化的核心,我使用了ROS等开源软件评台,开发了机器人的运动控制、路径规划、视觉识别等功能,使机器人具备了一定的智能化能力。
四、delta并联机器人的性能测试3.1 运动性能测试为了验证机器人的运动性能,我对其进行了速度、加速度、定位精度等方面的测试。
燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:Delta并联机器人系统总体设计学院(系):里仁学院年级专业:08机械电子工程学生姓名指导教师:完成日期:2012年3月25日一、选题背景及意义……………………………………………………………………………………………二、.研究内容…………………………………………………………………………………………三、研究步骤、方法及措施……………………………………………………………………………………………四、研究工作进度……………………………………………………………………………………………五、主要参考文献……………………………………………………………………………………………六、指导教师意见……………………………………………………………………………………………指导教师签字:年月日七、系级教学单位审核意见:审查结果:□通过□完善后通过□未通过负责人签字:年月日1.选题背景及意义并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系,因而扩大了整个机器人的应用领域。
并联机器人可以作为航天上的飞船对接器、航海上的潜艇救援对接器;工业上可以作为大件的装配机器人、精密操作的微动器。
近年来还研究将它用作虚拟6轴加工中心,以及毫米级的微型机器人等,可以预见这类机器人在21世纪将有广阔的发展前景。
Delta并联机器人最早是在1985年由R.clavel提出的,因其基座平台和运动平台都呈三角形形状而得名。
Delta机器人作为并联机构的一种,具有上述的诸多优点和各种可能的应用,是目前商业应用最成功的机器人之一。
当初,比如,当在运动平台上装上适当的末端执行器后,特别适用于电子元器件的快速装配插接。
在轻工业中的包装,pick-and-place操作,医学手术等也有较多应用。
在国外Delta机器人已经成功的应用在大范围的领域中,而且取得了不错的业绩。
1 毕业实习报告学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机自XXX班学号: 1108030454学生姓名: XXXXXX指导教师: XXXXXX2015年5月25日2目录一、实习目的及意义 0二、实习时间和地点 0三、实习内容 03。
1 Delta型并联机器人简介 03。
2 并联机器人公司及产品 (1)3.3 Delta型并联机器人工作原理 (7)3.4 Delta型并联机器人组成 (8)3.4.1硬件结构 (8)3。
4。
2驱动控制系统 (9)3。
4。
3视觉识别系统 (10)3.4。
4软件控制系统 (11)四、实习体会与总结 (12)一、实习目的及意义本次实习在毕业设计过程中进行,目的是为了更加进一步的了解Delta型并联机器人,以便对本次设计有更多的了解,帮助解决设计遇到的一些方案、结构设计上的一些问题。
本次实习的意义是对并联机构有了足够的认识,了解到了当前Delta型并联机器人技术的发展状况,机器人的应用领域及其给工业上带来的益处。
通过这些了解使我对机器人技术更加痴迷,愿意研究该型机器人的一些相关技术使该技术更加成熟能够更广泛应用于生产实践当中。
二、实习时间和地点因为本次实习条件的限制,本地区内无Delta型并联机器人实物可供实习,故本次实习的地点可选择为网上调研的形式,一方面通过大量查阅相关机器人公司的产品简介和说明书了解机器人的研究状况;另外,通过观看Delta型并联机器人的工作视频,深入了解其工作原理。
最终选择了以下十家公司的产品进行了解.本次实习时间不限定,具体的时间从3月初至四月月底。
实习进度随设计进度而定。
三、实习内容3.1Delta型并联机器人简介Delta型并联机器人在1985年诞生在瑞士的洛桑联邦理工学院,是由R。
clavel提出的,因其基座平台和运动平台都呈现三角形形状而得名.当时工业生产中迫切需要一种小型机器人,用于实现对轻小物件的快速抓取和放置。
直到1999年,ABB 开始推广自己的Delta型并联机器人——FlexPicker.近些年来,日本Fanuc公司亦在推广其Delta高速并联机器人-—M-3iA。
燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:Delta并联机器人系统总体设计学院(系):里仁学院年级专业:08机械电子工程学生姓名指导教师:完成日期:2012年3月25日一、选题背景及意义……………………………………………………………………………………………二、.研究内容…………………………………………………………………………………………三、研究步骤、方法及措施……………………………………………………………………………………………四、研究工作进度……………………………………………………………………………………………五、主要参考文献……………………………………………………………………………………………六、指导教师意见……………………………………………………………………………………………指导教师签字:年月日七、系级教学单位审核意见:审查结果:□通过□完善后通过□未通过负责人签字:年月日1.选题背景及意义并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系,因而扩大了整个机器人的应用领域。
并联机器人可以作为航天上的飞船对接器、航海上的潜艇救援对接器;工业上可以作为大件的装配机器人、精密操作的微动器。
近年来还研究将它用作虚拟6轴加工中心,以及毫米级的微型机器人等,可以预见这类机器人在21世纪将有广阔的发展前景。
Delta并联机器人最早是在1985年由R.clavel提出的,因其基座平台和运动平台都呈三角形形状而得名。
Delta机器人作为并联机构的一种,具有上述的诸多优点和各种可能的应用,是目前商业应用最成功的机器人之一。
当初,比如,当在运动平台上装上适当的末端执行器后,特别适用于电子元器件的快速装配插接。
在轻工业中的包装,pick-and-place操作,医学手术等也有较多应用。
在国外Delta机器人已经成功的应用在大范围的领域中,而且取得了不错的业绩。
例如,在瑞士,巧克力生产商chocolat Frey,采用由Bosch的包装技术公司Sigpick Systems AG提供的新的生产线,这条生产线上,八个Delta机器人将巧克力放到泡沫盒里,再把泡沫盒放到纸箱里,减少了chocolat Frey公司的工作量,最主要的是整个操作系统简便易行,只需简单的修改一下操作系统就可以适应新的包装规格,这种简易性使得该公司可以快速而从容的应对市场的新需求。
不久前,位居全球500强之列的电力和自动化技术领导厂商ABB公司,高调宣布其进行机器人的投资建设,并列出了投资的10大理由,这十大理由包括降低运营成本、提升产品质量和一致性、改善员工工作条件、扩大产量、增强制造柔性、减少原料浪费、提高良品率等。
中国处在改革开放的关键时期,各行各业正是在高速发展的黄金阶段,高新技术产业更是朝气蓬勃。
市场的快速发展带来了绝佳的研究机遇,因此,我以为在我国全面建设小康社会、大力发展现代化工业同时,机器人是个不可避免的话题。
在我国进入老龄化社会,劳动力逐渐短缺之际,传统工业中大量危险和重复性高的工作必将由越来越多的机器人来代替。
但相对外国的机器强国而言,我国的机器基础较为薄弱,机器人技术的发展水平还相对较低,难以应对发展大潮。
Delta机器人,作为机器人行业中的佼佼者,具有很高的研究价值和解决中国实际的现实价值。
2.研究内容Delta机器人发明于20世纪80年代初,诞生在瑞士的洛桑联邦理工学院,。
当时工业生产中迫切需要一种机器人,这种机器人可以以一个非常高的速度操纵轻小物体,delta机器人应运而生。
在1987年,Demaurex公司为Delta机器人购买生产许可证,开始时Delta机器人主要应用于包装行业。
1991年,雷蒙Clavel介绍来自parallèle的Rapide和他的博士论文,在他的论文中,他构想了4个自由度的设想,并接手了delta机器人的研究工作。
并在1999年获得了黄金机器人奖。
此外,在1999年, ABB柔性自动化开始出售自己的delta机器人,FlexPicker。
1999年底,Delta机器人还销往Sigpack Systems公司。
Delta机器人是现在应用较为成熟的机器人代表,作为一名本科生,本着向前辈学习的态度,我认为以下是我主要的研究方向确定三自由度移动并联机器人整体方案,Delta机器人的设计的基本方法在全世界已经不是什么基本难事。
但是和所有的并联机器人一样,逆运动学简单、运动学难。
我在查阅资料发现,在世界上,几乎没有十分完美的运动学算法。
因此,在本次设计中的重点放在机械本体结构方案、零部件选取、控制系统方案,目前世界市场上将Delta主要分为三个类型,分别为整理式、交叉带式和内置/平行式。
整理式可能是这三种类型中最常见的。
整理式机器人先将进入产品整理成组,然后再抓起放置到一台水平裹包机、一个纸盒或是一个托盘中。
第二种的交叉带式机器人,产品来流方向和出流方向是垂直的。
对于定位和朝向是随机的产品来流,交叉式机器人是理想之选。
第三种,内置或者平行式,产品来流与出流是平行的,但是方向相反。
内置式一般集成进一台装盒机,来将产品装进纸盒。
另外,当集成了裁板机,产品要放置在一张信息卡片或者小册子上时,也要用到内置或者平行式机器人。
认真分析市场中的delta机器人,我们不难发现delta机器人为满足在狭小的工作空间高速运转的工作环境,在设计有以下几个特点1.材料选取注重经济实惠,但更要注意材质质量轻巧。
2.工作手臂结构较灵活的,减少重量均在考虑范围之内。
3.电机安放位置较为固定,也是为了减少电机本身的重量产生较大惯性力。
4.在电机的选取时,在满足工作载荷的前提下,要考虑市面上质量最轻的那种,以适应要求。
这是因为在狭小的环境下高速工作,在较短时间内停止会产生较大的惯性力。
我们知道在速度一定时,若质量越大,产生的惯性力就越大,而过大的惯性力是delta机器人的机械结构无法承受的。
所以在设计中一定要考虑质量的减轻。
5.其他就是要注意和生产实际相结合,设计中注意注意后期维护的简单,方便工作者对机器人的保养。
3.研究步骤、方法及措施对于第二节中提到的问题,在研究步骤、方法及措施上有以下几点规划:1.收集国内外现有资料。
2.选择最优的结构方案,运用Solidworks2010进行实体造型设计。
并进行运动仿真,修改不合理部分。
3.运用Solidworks2010绘制工程图,徒手绘制工程图,运用Protel 99SE 电气原理图,编写设计说明书。
4.研究进度1—4周:通过网络,图书馆收集了大量文献等资料,并确定了机械人手臂的总体设计方案5—6周:完成连接模块基本结构设计7—10周:完成机械手大臂结构设计11—13周:完成机械手小臂结构设计14—15周:完成关键零件有限元分析16—17周:撰写说明书,准备答辩5.主要参考文献[1]章明宏,王连军,刘刚,等.中华人民共和国国家标准-复混肥料(复合肥料)GB15063-2009[J].中国标准出版社,2009:1-6.[2]IFR.World Robotics 2010 Report[R].2010:6-12,107-120,345-353.[3]德国KUKA公司.世界上最大的工业机器人KR1000Titan[J].机械工程师.2008(7):11-12[4]宋慧欣.今日ABB机器人在中国[J],自动化博览.2010(1):36-37.[5]Z.Mohamed,J.M.Martiins,M.O.Tokhi.Vibration control of a very flexible manipulator system[J].Control Engineering Practice. 2005(13):267-277[6]李晓霞.密封与输煤机械转机防尘[J]黑龙江电力.2009(4):131-134[7]成大先.机械设计手册(第五版)第3卷[G].化学工业出版社.2007:10-218,10-220,10-245.[8]汪步云,许德章,杨明,等.磁密封在深水作业灵巧手上的应用[J].机械设计与研究.2010(2):113-116.[9]Dirk Goossens.Wind tunnel calibration of the USGS dust deposition sampler:Sampling effciency and grain size correction[J].Aeolian Research.2010(2):159-170.[10]张殿印,王纯.除尘工程设计手册[G].化学工业出版社.2008(9):321.[11]郭士清,王景辉,张忠涛.强防腐电机表面处理工艺研究[J].机械管理开发.2008(2):42,44.[12]辛登科,张玉杰,苏治果.图像处理在粉末粒度在线检测系统中的应用[J].计算机工程与设计.2008(7):3510-3512.[13]Jianqiu Zhang,Yong Yon.On-line continuous measurement of particle size using electrostatic sensors[J].Powder Technology. 2003(135-136):164-168.[14]潘丽霞.论工业机器人的发展与应用[J].山西科技.2010(25-3):22-25.[15]顾水恒,常红.机器人现状与前景分析[J].现代商贸工业.2010(8):327-328[16]神原伸介,张炜.日本工业机器人最新发展动向[J].机器人技术与应用.2008(4):23-25.[17]KUKA Roboter GMBH.KUKA Typenübersicht[R].KUKA Roboter GMBH.2011[18]Carlos Rodriguez-Donate,Luis Morales-Velazquez,Roque Alfredo Osornio-Rios. FPGA-Based Fused Smart Sensor for Dynamic and Vibration Parameter Extraction in Industrail Robot Links[J].Sensors.2010(10):4114-4129.[19]许振石,樊军,谢元嫒.现代密封技术介绍[J].设计与研究.2010(1):7-9.[20]国内工业机器人市场及发展趋势[R].模具工程.2010(8):24-26.6.指导教师意见:指导教师签字:年月日7.系级教学单位审核意见:审查结果:□通过□完善后通过□未通过负责人签字:年月日。