N325-三自由度直角坐标机械手的设计 下载积分：50　资料编号： N325

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开题报告一份

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文献综述一份

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CAD版本图纸，共6张

摘  要

在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制、计算机系统、机器人等。

工业机械手能模仿人手臂和手的某些动作，能搬运，抓取物体或操作工具，机械手主要是由手部和运动机构所组成。按照物件尺寸、形状、材料、重量和作业环境等要求不同，手部有几种结构形式，托持型，吸附型和夹持型等。运动机构的功能是使手部完成各种动作：移动、转动等运动来实现规定的动作。机构的伸缩、升降和旋转等运动方式，称为机械手的自由度。本设计选用直角坐标型机械手，有三个自由度，是通过滚珠丝杠来实现小臂与大臂的伸缩，升降。这些动作主要是通过步进电机的带动，通过控制器的控制，将工件从一个坐标抓取并运送到另一坐标完成预定动作。

本论文主要对机械手的传动部分中的滚珠丝杠与步进电机进行了计算，计算内容主要包括机械手的传动机构的设计，以及其机械传动装置的选择。对于控制部分的设计主要包括单片机的控制的方案，接线的原理图以及程序流程图等。

关键词：三自由度； 直角坐标； 机械手； 滚珠丝杠； 进步电机

 目  录

1绪论 1

1.1机械手的概述 1

1.2 设计背景与应用意义 1

2 直角坐标机械手的总体设计 2

2.1 直角坐标机械手的组成及各部分关系概述 2

2.2 直角坐标机械手的设计分析 3

2.2.1 设计要求 3

2.2.2 总体方案拟定 3

2.2.3 直角坐标系机械手主要技术性能参数 4

2.3 控制系统的设计分析 4

3 直角坐标系机械手的机械系统设计 5

3.1 直角坐标系机械手的运动系统分析 6

3.2机械手的执行机构设计 6

3.2.1 末端执行机构设计 6

3.2.2气缸的确定 8

3.2.3 手臂机构的设计 11

3.2.4 轴承的选取 15

3.3 直角坐标机械手的机械传动装置的选择 16

3.3.1联轴器的选择 16

3.3.2 滚珠丝杠的选择 16

4 机械手的单片机控制系统设计 17

4.1 机械手单片机控制方案 17

4.1.1 控制系统的工作原理及控制要求 17

4.1.2 机械手的工作流程 18

4.1.3 驱动器的选择 20

4.2 机械手单片机接线原理图的设计 21

4.2.1 电源电路 21

4.2.2 复位电路 22

4.2.3 接线原理电路 22

4.3 机械手单片机程序流程图的设计 23

5结论 33

致  谢 34

参考文献 35

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