机器人手臂装配实验报告2000字

机器人手臂装配实验报告2000字机械手介绍机械手是一种能模拟人的手臂的局部动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。在我国由于大多数工业机器人所执行的工作为模拟人的手臂而工作，因而通常把工业机器人称做操作机械手。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件〔或工具〕的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动〔摆动〕、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手的特点：〔1〕对环境的适应性强能代替人从事危险，有害的工作。在长时间工作对人体有害的场所，机械手不受影响，只要根据工作环境进行合理的设计，选择适当的材料和结构，机械手就可以在异常高温或低温，异常压力和有害气体，粉尘，放射线作用下，以及冲压，灭等危险环境中胜任工作。〔2〕机械手能持久，耐劳，可以把人从繁重单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。〔3〕由于机械手的动作准确，因此可以稳定和提高产品的质量，同时又可以防止人为的操作错误。〔4〕机械手特点是通过用工业机械手的通用性，灵活性好，能很好的适应产品的不断变化，以满足柔性生产的需要。机械手虽然目前不如人手那样灵活，但是它J具有能不断重复工作和劳动、不知疲惫、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此机械手受到很多部门的重视。六自由度机器手是由六个关节组成，每个关节上安装一个电动机，通过控制每个电动机旋转，就可以实现机械手臂的空间运动。本实验做的六自由度的机械手臂是能实现物品的抓取和移位的机械自动控制机构。该六自由度机械手臂的底座能进行大角度转动，实现机械抓取物体的移位；关节的俯仰和摆动能实现机械手臂不同位置的抓取物体；手部关节局部关节的变换，手腕的末端安装一机械手，机械手具有开闭能力，能实现物体的抓取和放下。每个关节自由度都是用电动机转动来实现机械手臂的转动、俯仰和摆动等运动。六自由度机械手臂每个关节处都有一个小型电机控制，分别能实现个关节的转动、俯仰等动作。各个电机用采用AT89S52单片机片控制，通过单片机输出程能实现六个电机按照规定角度运动，从而带动关节的运动。1、机械手的结构机械局部本实验中六自由度机械手的机械系统包括机身、臂部、手腕、手部。2、控制局部人机通信模块控制系统是机器人的大脑，它的性能优劣直接影响到机器人的先进程度和功能强弱。机械人控制涉及自动控制，计算机，传感器、人工智能、电子技术和机械等多学科的内容，是一项跨多个学科的综合性技术。本实验机器人控制系统的硬件由单片机AT89S52、运动控制模块、驱动模块和通讯模块组成。其单片机AT89S52模块，该模块由一块AT89S52单片机、串行口通信接口、转串口下载线连接接头、电源接口、开关、信号输出口Q等组成。舵机驱动模块该舵机驱动模块采用的是parallax公司生产的16路舵机控制模块，其包括16路舵机控制线接口、单片机通信接口、舵机驱动电源接口、开关、复位键、控制芯片等局部组成。3、工作方式为〔1〕在PC机上用keil软件编号程序，并调试正确输出.hex文件格式。这就得到了可供下载到单片机的源程序。〔2〕用转串口下载线将计算机USB口与单片机ISP下载接口连接，用progisp下载软件将编号的.hex格式文件下载到单片机上。〔3〕运行程序，单片机产生控制信号，经P1.2口传输到舵机控制芯片的信号输入端口，经P8X32A-M44对信号的分析，然后产生6个舵机控制信号，通过个YE08芯片将其电压放大，进入各个舵机控制口，控制各个舵机的动作，从而实现机械手的动作控制，完成预定的动作。机械手的应用：机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里可以看出，装卸、搬运等工序机械化