二自由度并联机器人

1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计 姓 名：学 院：专 业：设计题目：专 题：指导教师： 李霖 学 号： 03071171 机电工程学院 机械工程及自动化 二自由度并联机器人 杨雪锋 职 称： 讲师二O一一 年 六 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 机电工程学院 专业年级 机自07-8班 学生姓名 李霖任务下达日期：2011年3月15日毕业设计日期： 2011年3月15日至2011年6月21日毕业设计题目：二自由度并联机器人毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1. 机构总体设计，绘制三维装配图2. 平面2-RRR机构的运动学、动力学分析；3. 设计集驱动、控制、检测三位为一体闭环

2、电路，绘制电路图院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩：指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩：评阅教师签字： 年 月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选

3、题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩：评阅教师签字： 年 月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘 要并联机器人是一类闭环结构的机器人，具有精度高、承载能力强等优点，与串联机器人在结构和性能方面形成互补，极大地扩展了整个机器人的应用领域。随着机器人高速化和轻型化的发展要求，各构件弹性变形给并联机器人整体性能带来的影响已经不容忽略，因此开展柔性并联机器人方面的研究就成为当前机器人领域的前沿课题。目前，国内外研究主要集中在理论研究而实验研究却很少。本文以平

4、面2-RRR并联机器人为研究对象的平面精密工作台设计。平面2-RRR并联微操作台通过2条支链的相互配合控制动平台中央针的微操作。本文完成了平面2-RRR机构的总体设计，硬件选型。主要是电动机，联轴器，二级行星减速器，主动杆，从动杆，动平台，定平台的设计。并用PEOE绘制了三维机构图。本文采用的伺服电机驱动，由旋转编码器控制转角。采用激光位移传感器对动平台中央针的位置进行实时监测。用单片机控制电路，实现了包括机器人回零限位、轨迹规划与控制、系统状态监测等主要功能对驱动，控制，检测系统绘制了待反馈的闭环控制电路。关键词：并联机器人；平面2-RRR机构； 伺服电机驱动； 二级行星减速器；ABSTRA

5、CTThe parallel robot is akind of closed-loop robot that has many advantages such as low inetia and high accuracy. It is a complement to the serial robot in the structure and performance,and expands the application field of robotics. On the command of high-speed and lightness, the slastic deformation

6、s that have impacted on the performances of parallel robot can not be neglected. Therefore, the flexible parallel robot has become a new hotpot. At present, most of the studies are focused on theory, and experimental study is seldom. This article is based on a 3-RRR flexible robot system.THE 2-RRR p

7、lanar parallel micro-console through three branched-chain interaction with the central control of the moving platform pin micro-operations. This paper completed the 3-RRR planar body design, hardware selection. The Mainly design are motor, coupling, two planetary reducer, active bar, driven rods, th

8、e moving platform and fixed platform . Three-dimensional Chart is drawed by PRO/E . Planar 3-RRR institutions is analysised by kinematics, dynamics ,and solved out of the bar and the moving platform position, velocity, acceleration and force. In this paper, the servo motor drive is used for power, a

9、nd this paper use laser displacement sensors to the central moving platform for real-time monitoring of needle position. The drive, control and detection system to be drawn closed-loop feedback control circuit.Key words: parallel manipulators; 2-RRR mechanism; servo-motor drive;目 录1 绪论 . 错误！未定义书签。1.

10、1 课题研究的背景和意义 . 错误！未定义书签。1.1.1并联机器人的特性 . 错误！未定义书签。1.1.2并联机器人的应用 . 错误！未定义书签。1.1.3课题研究意义 . 错误！未定义书签。1.2 平面2-RRR并联微操作台简介 . 错误！未定义书签。1.2.1机构部分简介 . 错误！未定义书签。1.2.2驱动、控制、检测部分简介 . 错误！未定义书签。1.2.3运动学、动力学仿真部分简介 . 错误！未定义书签。1.3国内外研究现状及存在的问题 . 错误！未定义书签。1.3.1运动学研究 . 错误！未定义书签。1.3.2动力学研究 . 错误！未定义书签。1.3.3驱动系统研究 . 错误！未

11、定义书签。1.4课题研究的主要内容及技术路线 . 错误！未定义书签。 2 平面2-RRR机构的总体设计 . 错误！未定义书签。2.1 总体结构设计 . 错误！未定义书签。2.2 杆组平台几何参数确定 . 错误！未定义书签。 3 电路控制系统设计 . 错误！未定义书签。3.1控制系统设计 . 错误！未定义书签。3.2驱动组件选型 . 错误！未定义书签。3.2.1MSA042C1C型伺服电机 . 错误！未定义书签。3.1.2YL2型凸缘联轴器 . 错误！未定义书签。3.1.3 二级行星齿轮减速器 . 错误！未定义书签。3.2减速器的设计与计算 . 错误！未定义书签。3.2.1总传动比的计算 . 错

12、误！未定义书签。3.2.2传动形式选择 . 错误！未定义书签。3.2.3齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 . 错误！未定义书签。3.2.4 传动比的分配 . 错误！未定义书签。3.2.5高速级计算 . 错误！未定义书签。3.2.6 几何尺寸计算 . 错误！未定义书签。3.2.7啮合要素验算 . 错误！未定义书签。3.2.8齿轮强度校核 . 错误！未定义书签。3.2.9 c-b传动 . 错误！未定义书签。3.3低速级计算 . 错误！未定义书签。3.3.1低速级计算 . 错误！未定义书签。3.3.2 几何尺寸计算 . 错误！未定义书签。3.4齿轮强度校核 . 错误！未定义书签。3.4.1a-c

13、传动 . 错误！未定义书签。3.4.2c-b传动 . 错误！未定义书签。3.4.3 输入轴的设计与计算 . 错误！未定义书签。3.4.4伺服电机驱动器 . 错误！未定义书签。3.4.5 ABC-RII型旋转编码器 . 错误！未定义书签。3.5控制系统组件选型 . 错误！未定义书签。3.5.1 AT89S52单片机 . 错误！未定义书签。3.5.2 并行接口芯片8255 . 错误！未定义书签。3.5.3扩展键盘74HC573 . 错误！未定义书签。3.5.4程序存储器29C010 . 错误！未定义书签。3.5.5数据存储器HY62256 . 错误！未定义书签。3.5.6PLD片选信号16V8D . 错误！未定义书签。3.5.7直流伺服电机的驱动与控制原理 . 错误！未定义书签。3.6检测系统组件选型 . 错误！未定义书签。3.6.1振动传感器原理与应用 . 错误！未定义书签。3.6.2运算放大器OP07 . 错误！