焊接機械手控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告
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1、附件B: 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 1、課題的目的及意義 由于工作的需要,人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害,增加了工人的勞動強度,甚至于危機生命。以電焊為例, 高溫電弧光產(chǎn)生的紫外線(UVR)和紅外線(IFR)對眼及皮膚造成嚴(yán)重?fù)p傷;電弧焊接時,焊條中的焊芯、藥皮和金屬母材在電弧高溫下熔化、蒸發(fā)、氧化、凝集,產(chǎn)生大量金屬氧化物及其他物質(zhì)的煙塵,長期吸入可引起焊工塵肺;各種焊件和焊條中均含有數(shù)量不等的錳,在通風(fēng)不良場所如船艙、鍋爐或密閉容器內(nèi)施焊,長期吸入含錳的煙塵可發(fā)生錳中毒。因此焊接機械手就在這樣誕生了,它代替了工人自動化的完成各種焊接任務(wù),一方面改善了工人勞動條件
2、,另一方面,焊接質(zhì)量穩(wěn)定、提高勞動生產(chǎn)率提高[8]。本課題的目的和意義就是設(shè)計一臺關(guān)節(jié)型自動焊接機器人來代替工人進行對人體有害的焊接工作,從而改善工人的勞動條件,同時焊接質(zhì)量也得到了保證,焊接生產(chǎn)率得到大幅度提高。 2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究背景 2.1 機器人的發(fā)展歷程 自從世界上第一臺工業(yè)機器人UNIMATE 于1959 年在美國誕生以來,機器人的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段: 第一代是示教再現(xiàn)型機器人。這類機器人操作簡單,不具備外界信息的反饋能力,難以適應(yīng)工作環(huán)境的變化,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用受到很大限制。 圖1 世界第一臺工業(yè)機器人UNIMATE 第二代是具有感
3、知能力的機器人。這類機器人對外界環(huán)境有一定的感知能力,具備如聽覺、視覺、觸覺等功能,工作時借助傳感器獲得的信息,靈活調(diào)整工作狀態(tài),保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作。 第三代是智能型機器人。這類機器人不但具有感覺能力,而且具有獨立判斷、行動、記憶、推理和決策的能力,能適應(yīng)外部對象、環(huán)境協(xié)調(diào)地工作,能完成更加復(fù)雜的動作,還具備故障自我診斷及修復(fù)能力。 焊接機器人就是在焊接生產(chǎn)領(lǐng)域代替焊工從事焊接任務(wù)的工業(yè)機器人。早期的焊接機器人缺乏“柔性”,焊接路徑和焊接參數(shù)須根據(jù)實際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置,工作時存在明顯的缺點。隨著計算機控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展,焊接機器人也由單一的單機示教再現(xiàn)
4、型向以智能化為核心的多傳感、智能化的柔性加工單元(系統(tǒng))方向發(fā)展[6]。 2.2 機器人的研究背景 據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界在役的工業(yè)機器人中大約有一半的工業(yè)機器人用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域,焊接機器人應(yīng)用中最普遍的主要有兩種形式,即電焊和電弧焊。我們所說的焊接機器人其實就是在焊接生產(chǎn)領(lǐng)域代替焊工從事焊接任務(wù)的工業(yè)機器人。這些焊接機器人中有的是為某種焊接方式專門設(shè)計的,而大多數(shù)的焊接機器人其實就是通用工業(yè)機器人裝上某種焊接工具而構(gòu)成的。 焊接機器人具有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、改善工人勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率等特點,廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結(jié)構(gòu)和兵器工業(yè)等行業(yè)。截止2009年,全世界在
5、役工業(yè)機器人約為120.4 萬臺,其中日本裝備的工業(yè)機器人總量達(dá)到了 60萬臺以上,成為“機器人王國”,其次是美國和德國;在亞洲,日本、韓國和新加坡的制造業(yè)中每萬名雇員占有的工業(yè)機器人數(shù)量居世界前三位。近幾年,全球機器人的數(shù)量在迅速增加,僅 2009 年就達(dá) 15.2 萬臺。據(jù)不完全統(tǒng)計,近幾年我國工業(yè)機器人呈現(xiàn)出快速增長勢頭,平均年增長率都超過 40% , 焊接機器人的增長率超過了60%,2009年我國新增機器人數(shù)量超過了5000臺,但僅占亞洲新增數(shù)量的 6% ,遠(yuǎn)小于韓國所占的 15%,更遠(yuǎn)小于日本所占的 69% 。這對于我國的經(jīng)濟發(fā)展速度以及經(jīng)濟總量來說顯然是不匹配的,這說明我國制造業(yè)的
6、自 圖2 自動焊接機器人 圖3 索尼公司生產(chǎn)的愛寶機器狗 動化程度有待進一步提高,另一方面也反映了我國勞動力成本的低廉,制造業(yè)自 動化水平以及工業(yè)機器人應(yīng)用程度的提高受到限制[4]。 當(dāng)前焊接機器人的應(yīng)用迎來了難得的發(fā)展機遇。一方面,隨著技術(shù)的發(fā)展,焊接機器人的價格不斷下降,性能不斷提升;另一方面,勞動力成本不斷上升,我國由制造大國向制造強國邁進,需要提升加工手段,提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強企業(yè)競爭力,這一切預(yù)示著機器人應(yīng)用及發(fā)展前景空間巨大。 2.3 焊接機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人
7、工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù),當(dāng)前對機器人技術(shù)的研究十分活躍。我國有組織有計劃地發(fā)展機器人事業(yè).應(yīng)該說是從“七五”期間的科技攻關(guān)及實施“863計劃”開始的。經(jīng)過十幾年來的研制、生產(chǎn)、和應(yīng)用,有了長足的進步。目前在一些方面,如噴涂機器人、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人、裝配機器人、特種機器人(水下、爬壁、管道、遙控等機器人),已掌握了機器人的設(shè)計制造技術(shù),解決了控制、驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和配置、軟件的設(shè)計和編制等關(guān)鍵技術(shù);還掌握了自動化噴漆線、弧焊自動線(工作站)及其周邊配套設(shè)備的全線自動通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)。 現(xiàn)在,我國從事機器人研發(fā)的單位有200多家,專業(yè)從事機器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)有5
8、0家以上。“九五”期間,國家“863”高技術(shù)計劃己將沈陽新松機器人自動化股份有限公司、啥爾濱博實自動化設(shè)備有限責(zé)任公司、一汽集團涂裝技術(shù)開發(fā)中心、北京機械工業(yè)自動化所、上海機電一體工程有限公司、四川綿陽四維焊接自動化設(shè)備有限公司等確立為智能機器人主題產(chǎn)業(yè)化基地。大連組臺機床所、上海富安工廠自動化公司、東風(fēng)汽車公司、昆明船舶公司、哈爾濱焊接研究所、安川北科公司等單位,也都憑借自己開發(fā)生產(chǎn)的特色機器人或應(yīng)用工程項目活躍在當(dāng)今國內(nèi)工業(yè)機器人市場上。此外,一些科研院所和大學(xué)也均在進行機器人技術(shù)及應(yīng)用項日方面的研發(fā)工作。近幾年,我國工業(yè)機器人及含工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。
9、 我國機器人技術(shù)主題發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)是:根據(jù)2l世紀(jì)初我國國民經(jīng)濟對先進制造及自動化技術(shù)的需求,瞄準(zhǔn)國際前沿高技術(shù)發(fā)展方向創(chuàng)新性地研究和開發(fā)工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。未來工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展的重點有:第一,危險、惡劣環(huán)境作業(yè)機器人:主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人:第二,醫(yī)用機器人:主要有腦外科手術(shù)輔助機器人,遙控操作輔助正骨等;第三,仿生機器人:主要有移動機器人,網(wǎng)絡(luò)遙控操作機器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、離可靠性和易于集成。 我國的機器人研究開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績,但是總的來看,我國的機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外的相比還有一定的
10、距離,無論從機器人的數(shù)量上還是技術(shù)上,我們都有一定的差距。進入新世紀(jì)以后,國際競爭日益激烈,對機器人的需求越來越大,我國的機器人產(chǎn)業(yè)將面臨新的發(fā)展機遇和來自國外的挑戰(zhàn),因此我們需要自主發(fā)展機器人高技術(shù),解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)。積極推進我國的機器人產(chǎn)業(yè)化的進程。從目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看,焊接機器人技術(shù)研究主要集中在焊縫跟蹤技術(shù)、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)、多機器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)、專用弧焊電源技術(shù)、焊接機器人系統(tǒng)仿真技術(shù)、機器人用焊接工藝方法、遙控焊接技術(shù)等七個方面。 2.4 焊接機器人的發(fā)展趨勢[5] 工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用水乳交融。在第一代工業(yè)機器人普及的基礎(chǔ)上,第二代已經(jīng)推廣,成為主流安
11、裝機型,第三代智能機器人已占有一定比重。以應(yīng)用為龍頭拉動工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展,其重點發(fā)展領(lǐng)域與技術(shù)特點體現(xiàn)在下述方面: 機械結(jié)構(gòu) 以關(guān)節(jié)型為主流,80年代發(fā)明的適用于裝配作業(yè)的平面關(guān)節(jié)型機器人約占總量的l/3(目前世界工業(yè)機器人總數(shù)約為750000臺),90年代初開發(fā)的適用于窄小空間、快節(jié)奏、360度全工作空間范圍的垂直關(guān)節(jié)型機器人大量用于焊接和上、下料。 應(yīng)3K(煉鋼、煉鐵、鑄鍛)行業(yè)和汽車、建筑、橋梁等行業(yè)需求,超大型機器人應(yīng)運而生。 控制技術(shù) 大多數(shù)采用32位CPU,控制軸多達(dá)27軸,NC技術(shù)和離線編程技術(shù)大量采用。協(xié)調(diào)控制技術(shù)日趨成熟,實現(xiàn)了多手與變位機、多機器人的協(xié)調(diào)控制,正
12、逐步實現(xiàn)多智能體的協(xié)調(diào)控制?;赑C的開放式結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)由于成本低并具有標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)功能,己成為一股潮流。 驅(qū)動技術(shù) 上世紀(jì).80年代發(fā)展起來的AC伺服驅(qū)動已成為主流驅(qū)動技術(shù)用于工業(yè)機器人中。日本23家機器人公司于1998年生產(chǎn)的167種型號機器人產(chǎn)品,其中采用AC伺服驅(qū)動的有156種,占93.4%。直接驅(qū)動技術(shù)則廣泛用于裝配機器人中。 智能化的傳感器多有應(yīng)用 在上述167種機型中,裝有視覺傳感器的有94種,占56.3%,不少機器人裝有兩種傳感器,有些機器人留下了多種傳感器接口。 高速、高精度、多功能化 目前所知最快的裝配機器人最大合成速度為16.5m/s;高精度機器人的位置重復(fù)性
13、為正負(fù)0.01mm.有一種大直角坐標(biāo)搬運機器人,其最大合成速度達(dá)80m/s;而另一種并聯(lián)機構(gòu)的NC機器人,其位置重復(fù)性達(dá)l um。90年代末的機器人一般都具有兩、三種功能。 集成化與系統(tǒng)化 1998年ABB公司推出IRbl400系列小機器人,其循環(huán)時間只有0.4s,控制器包括軟件、高壓電、驅(qū)動器、用戶接口等皆集成于一柜,只有洗衣機變換器那樣大小。FANUC公司2000年9月宣稱它的控制器為世界最小。 3 總體方案 所謂的機械手系統(tǒng)總體方案,包括:系統(tǒng)運動形式及坐標(biāo)形式的確定, 伺服系統(tǒng)的選擇,執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及傳動方式的確定,控制系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求提出系統(tǒng)的總體方案
14、,對總體方案進行分析論證,并最終確定總體方案 3.1 焊接機械手的主要部件 本次設(shè)計的自動焊接機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、位置檢測裝置等組成。 執(zhí)行機構(gòu)由手部、手腕、手臂、底座組成,其中手部部分為焊槍[7]。 圖4 自動焊接機器人系統(tǒng) 3.2 確定焊接機械手的坐標(biāo)形式和自由度 圖5 直角坐標(biāo)機器人 圖6 圓柱坐標(biāo)機器人 圖7 極坐標(biāo)機器人 圖8 球面坐標(biāo)機器人 常見的工業(yè)機械手根據(jù)手臂的動作形態(tài),按坐標(biāo)形式
15、大致可以分為以下4種: (1)直角坐標(biāo)型機械手;(2)圓柱坐標(biāo)型機械手; ( 3)球坐標(biāo)(極坐標(biāo))型機械手; (4)多關(guān)節(jié)型機機械手[9]。 目前,全球現(xiàn)有的工業(yè)機器人中有22%為直角坐標(biāo)機器人,13%為SCARA機器人,4%為圓柱型機器人,而超過60%為關(guān)節(jié)型機器人,關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)已遂漸成為工業(yè)機器人的通用結(jié)構(gòu). 綜合焊接機器人的發(fā)展趨勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,本次設(shè)計選用6個轉(zhuǎn)動自由度關(guān)節(jié)型機器人。其中,開鏈連桿式機器人是現(xiàn)在使用最多的一種,其主體結(jié)構(gòu)的3個自由度腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)全部采用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),手腕上也采用3個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)來確定末端的姿態(tài)。 因為,關(guān)節(jié)型機器人模擬動物和人類肢體,甚至是整體
16、而最具有仿生性,也就具有了優(yōu)于其他類型機器人的動作能力。并且,關(guān)節(jié)型機器人在相同條件下比非關(guān)節(jié)型機器人具有大得多的相對空間和絕對空間。其中,開鏈連桿式機器人是現(xiàn)在使用最多的一種,其主體結(jié)構(gòu)的三個自由度腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)全部采用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),手腕上也采用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)來確定末端的姿態(tài),具有優(yōu)點如下: .結(jié)構(gòu)緊湊,工作范圍大而安裝占地小。 .具有很高的可達(dá)性??梢允蛊涫植窟M入像汽車車身這樣一個封閉的空間內(nèi) 進行作業(yè),而直角坐標(biāo)型的機器人就不行。 .因為沒有移動關(guān)節(jié),所以不需要導(dǎo)軌。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)容易密封,由于軸承件是大量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件,則摩擦小,慣量小,可靠性好。 .所需關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩小,能量消耗少[1
17、0]。 3.3 驅(qū)動方式的選擇 根據(jù)動力源的不同, 工業(yè)機械手的驅(qū)動機構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅(qū)動等四類[2]。 . 液壓機器人:輸出力大,傳動平穩(wěn)。 .氣壓機器人:氣源方便,輸出力小,氣壓傳動速度快,結(jié)構(gòu)簡單,成本低。 但工作不太平穩(wěn),沖擊大。 .電動式機器人:電力驅(qū)動是目前機器人使用的最多的一種驅(qū)動方式,其特點 是電源方便,響應(yīng)快,驅(qū)動力較大,信號檢測,傳遞,處理方便,可以采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動電機一般采用交流伺服電機,直流伺服電機,步進電機。由于電機速度高,通常還須采用減速機構(gòu)(如諧波減速器、輪系減速機構(gòu)、滾珠絲杠和多桿機構(gòu))。目前也有一些用特制電機直
18、接進行驅(qū)動,以簡化機構(gòu),提高控制精度。 .機械式機器人:工作可靠,動作頻率高,結(jié)構(gòu)簡單,成本低。但動作固定不 可變。 關(guān)節(jié)型球坐標(biāo)機器人的驅(qū)動方式分為直接驅(qū)動方式和平行連桿驅(qū)動方式。其中,液壓,氣動等方式會造成機構(gòu)本體機構(gòu)龐大,占地面積大燈缺點,因此本次設(shè)計的自動焊接機械手采用電動直接驅(qū)動方式,選用目前主流的交流伺服電動機,使用方便,易于控制。 3.4 控制系統(tǒng)的選擇 本次設(shè)計的自動焊接機械手為第一代機器人,主要以“示教—再現(xiàn)”工作方式,控制方式選用可編程邏輯控制器PLC控制; 3.5 位置檢測裝置 本次設(shè)計的自動焊接機械手需具備完整的內(nèi)部傳感器,用于檢測各關(guān)節(jié)的位置
19、、速度等變量,為閉環(huán)伺服控制提供反饋信息。本次轉(zhuǎn)動機構(gòu)采用常用的光電碼盤(既可以用于角度檢測又可以用于速度檢測)做為內(nèi)部傳感器。 圖9 光電編碼盤 圖10 光電編碼器工作原理 3.6 整體方案三位模型圖(圖11) 4、課題任務(wù)、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑 4、1 課題任務(wù): 1、根據(jù)焊接機械手的要求,查找國內(nèi)外機械手研究現(xiàn)狀和資料,并完成總體方案的設(shè)計; 2、根據(jù)機構(gòu)運動要求,完成焊接機械手轉(zhuǎn)動機構(gòu)傳動系統(tǒng)設(shè)計,包括傳動方案及傳動系統(tǒng)原理圖; 3、利用繪圖軟件完成控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計與繪制,并編制PLC控制程序;
20、 圖11 整體方案三維模型 4、熟悉Altium Designer等電路設(shè)計軟件,利用相關(guān)軟件完成焊接機械手轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)電路圖和接線圖設(shè)計; 5、研究國內(nèi)外機器人編程技術(shù),掌握機器人示教系統(tǒng)組成、示教內(nèi)容、示教方法及程序分析; 6、以發(fā)那科機器人操作系統(tǒng)為案例,掌握其指令的使用方法,做出其直線、圓弧、擺動作業(yè)程序,并完成典型零件焊接操作程序編制。 7、用UG5.0建立全自動機械手中“臂”機構(gòu)三維模型,并進行運動仿真。 8、根據(jù)仿真后的結(jié)果,進行具體實驗,測試并校核真實情況下的強度和運動能否達(dá)到要求。 4.2重點研究內(nèi)容: 重點完成焊接機械手轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計以
21、及傳動系統(tǒng)的設(shè)計。 根據(jù)焊接機器人的工作對象、焊接任務(wù)及性能要求,參考國內(nèi)外焊接機器人的先進機型,手腕傳動系統(tǒng)的傳動方案有多種,常用的傳動方案如圖2.5所示。 方案一:如圖2.5(a)所示,手腕偏擺(θ4)、俯仰(θ5)和翻滾(θ6)軸采用分離 傳動,手腕偏擺(θ4)和俯仰(θ5)軸是采用交流伺服電機經(jīng)同步帶減速后,又經(jīng)諧波減速器減速來驅(qū)動實現(xiàn)的,手腕翻滾(θ6)軸是經(jīng)諧波減速器減速后,由交流伺服電機直接驅(qū)動實現(xiàn)的。 方案二:如圖2.5(b)所示,手腕偏擺(θ4)、俯仰(θ5)和翻滾(θ6)軸采用同軸線布置的套筒及錐齒輪傳動,三個驅(qū)動軸內(nèi)外互相嵌套在同一轉(zhuǎn)動軸線上,最外面的轉(zhuǎn)動軸套直接
22、驅(qū)動整個手腕的偏擺,中間的軸套驅(qū)動手腕俯仰,中心軸驅(qū)動手腕的第三個關(guān)節(jié)翻滾。 在實現(xiàn)手腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)運動方式上,兩種方案都是可行的。方案一的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單,沒有關(guān)節(jié)運動誘導(dǎo)現(xiàn)象,密封元件在手腕的軸向布置,易于實現(xiàn)防爆密封設(shè)計。方案二的主要特點是可把尺寸、重量都較大的伺服驅(qū)動系統(tǒng)放在遠(yuǎn)離手腕處,有利于減輕手腕的整體質(zhì)量以及改善整機的平衡,但手腕旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)傳動鏈長,傳動系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜,剛度低,關(guān)節(jié)運動之間存在誘導(dǎo)運動。因此,綜合考慮這兩種手腕傳動方案后,該焊接機器人的手腕傳動方案選擇圖2.5(a)所示的傳動方案[1]。 減速裝置采用諧波減速器,諧波減速器有以下優(yōu)點[3]: 1.承載能力高 諧波
23、傳動中,齒與齒的嚙合是面接觸,加上同時嚙合齒數(shù)(重疊系數(shù))比較多,因而單位面積載荷小,承載能力較其他傳動形式高。 2.傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比,可達(dá) i=70~500。 3.體積小、重量輕。 4.傳動效率高、壽命長。 5.傳動平穩(wěn)、無沖擊,無噪音,運動精度高。 4.3 實現(xiàn)途徑: 一、在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料 通過書籍和資料查閱的焊接機械手的最新動向,在參考原來結(jié)構(gòu)和參數(shù)的基礎(chǔ)上,加入自己的創(chuàng)新進去;通過參考大量的文獻(xiàn),掌握課題研究的背景,調(diào)研國內(nèi)外有關(guān)課題研究方面的現(xiàn)狀、發(fā)展和應(yīng)用情況,發(fā)現(xiàn)全自動機械手中“臂”機構(gòu)設(shè)計中的問題,明確課題研究的目的
24、、意義、任務(wù)及內(nèi)容。 二、通過老師的指導(dǎo) 到黃忠全導(dǎo)師實驗室,接受老師的手把手的指導(dǎo)。 三、通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料 網(wǎng)上有很多焊接機械手設(shè)計的指導(dǎo)資料,學(xué)習(xí)和掌握全自動機械手實現(xiàn)手術(shù)的相關(guān)方法和技術(shù),并結(jié)合課題實際分析各種相關(guān)方法和技術(shù)的優(yōu)缺點,以便確定方案和設(shè)計內(nèi)容。 四、親自參觀企業(yè)在役的機器人 黃忠全導(dǎo)師4月13日帶領(lǐng)課題組參觀重慶江津長風(fēng)機械廠在役的6自由度焊接機器人。通過到企業(yè)間參觀學(xué)習(xí),觀察全自動機械手的外形結(jié)構(gòu),了解全自動機械手的工作原理,并進行分析各運動之間的關(guān)系;了解全自動機械手的實際應(yīng)用情況,以便繪制詳細(xì)的機械臂的原理圖和裝配圖。 5、進度計劃 序號
25、 起止周次 工 作 內(nèi) 容 1 5周至6 周 調(diào)研,資料收集及整理; 2 7周至8 周 根據(jù)機構(gòu)運動要求,完成焊接機械手轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計,包括控制方案及選型; 3 9周至10周 利用繪圖軟件完成控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計與繪制,并編制PLC控制程序 4 11周至14 周 研究國內(nèi)外機器人編程技術(shù),完成焊接機械手典型操作程序編制; 5 15周至16周 分析整理, 擬寫畢業(yè)設(shè)計論文; 6 17周至 17 周 修改畢業(yè)設(shè)計論文, 準(zhǔn)備答辯, 答辯 學(xué)生簽名: 年
26、月 日 6、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日 說明: 1、開題報告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書,在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨立撰寫,在畢業(yè)設(shè)計(論文)開始后兩周內(nèi)完成。 2、本頁不夠,請加頁。 主要參考文獻(xiàn) [1] 劉辛軍,汪勁松,高峰.并聯(lián)六自由度微動機器人機構(gòu)的設(shè)計方法[J].清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2001,41.(8):16-20. [2] 徐衛(wèi)平,張玉茹,六自由
27、度微動機構(gòu)的運動分析[J].機器人ROBOT,1995,17.(5):298-302. [3] 潘沛霖,楊宏,高波,吳微光.四自由度折疊式機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報,1994,26.(4):90-95. [4] 殷際英,何廣平.關(guān)節(jié)型機器人[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2003. [5] 馬香峰.工業(yè)機器人的操作設(shè)計和分析[M] .北京:冶金工業(yè)出版社, 1996. [6] 費仁元,張慧慧.機器人機械設(shè)計和分析[M] .北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社,1998. [7] 周伯英.工業(yè)機器人設(shè)計[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 1995. [8] 蔡自興.機器人學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2000. [9] 孫迪生,王炎.機器人控制技術(shù)[M] .北京:機械工業(yè)出版社,1998. [10]Tetsuya Taira. Design and Implementation of Reconfigurable Modular Humanoid Robot Architecture. Intelligent Robots and Systems, 2005. (IROS 2005). 2005. B11
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