基于ABB工业机器人的现场应用编程设计和实现 开题报告

开题报告毕业设计（设计）题目一、选题简介、意义随着工业4.0的提出，我国作为制造业大国，正在由“中国制造”逐步向“中国智造”转型，工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演着不可或缺的角色。本文研究的主要内容是以工业机器人ABB为平台，对其进行二次开发，集成了六维力传感器和体感传感器LeapMotion，并最终开发出了具有远程控制功能的网络集成控制系统。目前，机器人已被广泛地应用于工业、军事、家政等各个领域。其中，作为现代社会物质生产基础的工业领域对机器人的需求尤为突出，这种需求不仅体现在工业机器人本体构型上，更体现在工业机器人自动化控制系统中。工业机器人自动化控制系统的核心是其编程控制系统，针对工业机器人编程控制系统具有的完全自主开发周期过长、通过商业系统二次开发无法掌握核心技术等问题。文中的工业机器人编程控制系统结构设计为建立在商业通用控制平台上的中层控制系统与建立在中层控制系统上的用户编程系统两个层次。中层控制系统作为工业机器人编程控制系统的核心，主要进行用户程序的解释执行和运动过程的轨迹规划，其中，轨迹规划部分是应用工业机器人相关理论和核心技术的关键部分。而用户编程系统作为工业机器人编程控制系统的交互接口，主要进行用户文件的操作、作业程序的编写以及运行状态的监控。详细分析了ABBIRB1410型机器人的软硬件构成。对RAPID程序的编程方式进行了分析，以及完成了客户端RAPID程序的编写。利用PCSDK对ABB进行了二次开发，实现了对ABB机器人的远程网络控制。二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）课题研究：主要研究的内容：采用ABBIRB1410型机器人作为集成控制系统的开发平台。IRB1410型机器人系统主要由FlexPendent手持示教器、一个六自由度机械臂、IRC5控制器三部分组成，用户编程系统核心的用户编程语言和编程语言解释器或编译器可以根据需要来进行自主设计和开发。而在主开发用户编程语言集合的过程中，开发人员则可以根据自身特点、实际需要以及用户要求，在实现最基本的工业机器人用户编程指令，例如，运动控制指令和IO控制指令的同时，增加相应功能的用户编程指令来实现个性化定制的用户编程语言，以便用户编程系统实现多样化，从而提高用户编程系统的灵活性，使其能够适应复杂多变的市场需求。以ABB为基础，以运动控制为核心设计开发工业机器人编程控制系统，通过采用系统化思维、模块化设计以及先进的计算机技术和编程理念，探索实现高效合理的控制系统体系结构和简明易用的用户编程系统。要解决的问题：掌握传感器系统开发ABB工业机器人控制系统构成以及开发；制定合适用户的编程指令如何把ABB和机器人结合在一起预期目标：完成SMTP模块采集数据和cc1101模块编程；研究出适合ABB的工业机器人研究步骤、方法及措施：了解的研究背景和研究现状；了解的构造、特性与应用；通过具体原件确定合理的系统设计方案与实现原理；对ABB机器人各部分的硬件系统和软件系统做好充足的了解；对整个系统进行测试；遇到难以解决的问题，及时请教老师和同学，一起研究解决。设计（设计）体系、结构（大纲）第一章绪论 1第二章手部结构设计 22.1手抓的结构选定 22.2液压缸的选定 32.2.1液压缸内径的确定 32.2.2液压缸外径的确定 32.2.4液压缸活塞杆的确定及校核 42.2.5活塞的最大行程 42.2.6钢筒底部厚度的确定 42.2.7缸盖螺钉的计算 52.2.8钢筒头部法兰厚度的确定 62.2.9液压缸其它元件的确定 7第三章摆动缸的选定 83.1联接部分的设计 83.2连接部分材料的选定与连接方法 9第四章手臂的结构设计 104.1手臂的结构初定 104.2小臂受力分析 104.3小臂液压缸的确定 114.3.1小臂液压缸的受力分析 114.3.2液压缸内径的确定 114.3.3液压缸外径的确定 114.3.4钢筒壁厚校核 124.3.5液压缸活塞杆的确定及校核 134.3.6活塞的最大行程 134.3.7钢筒底部厚度的确定 134.3.8缸盖螺钉的计算 144.3.9钢筒头部法兰厚度的确定 154.3.10液压缸其它元件的确定 164.4小臂套筒的设计 174.4.1材料的选定 174.4.2内套的设计 174.4.3外套的设计 17第五章支小臂液压缸的确定 185.1支小臂液压缸的摆动角度确定 185.2支小臂缸的受力分析 185.3液压缸的确定 195.3.1液压缸内径的确定 195.3.2液压缸的外径及壁厚的确定 195.3.3液压缸活塞杆的确定及校核 205.3.4活塞的最大行程 215.3.5钢筒底部厚度的确定 215.3.6缸盖螺钉的计算 225.3.7缸盖头部法兰厚度的确定 235.3.8缸筒与端部焊接 245.3.9液压缸的其他元件的确定 24第六章大臂的结构设计 266.1大臂材料的选定 266.2大臂受力受力分析 266.3支大臂液压缸的确定 276.3.1液压缸内径的确定 276.3.2液压缸的外径及壁厚的确定 286.3.3缸筒壁厚的校核 286.3.4液压缸活塞杆的确定及校核 296.3.5活塞杆的最大允许行程 296.3.6钢筒底部厚度的确定 306.3.7缸盖螺钉的计算 306.3.8缸盖头部法兰厚度的确定 326.3.9缸筒与端部焊接 326.3.10液压缸的其他元件的确定 33第七章底座的设计 347.1底座材料及尺寸选定 347.2底板螺栓的确定 347.2.1受翻转力矩的螺栓组连接 347.2.2缸盖螺钉的计算 35第八章液压系统传动方案的确定 368.1各液压缸的换向回路 368.2调速方案 36第九章计算和选择液压元件 379.1