小型气动爬杆机器人设计

《小型气动爬杆机器人设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计说明书目录设计任务书1摘要5引言6第一章总体方案设计6第二章结构设计72.1动力缸的选择72.1.1爬杆气缸（伸缩缸）的选择72.1.2夹紧缸的选择72.2杆夹持机构的设计82.2.1导向机构的设计82.2.2夹紧缸连接板的设计92.2.3夹紧块设计92.3其他部分设计102.3.1伸缩缸连接板的设计102.3.2固定电磁阀的连接板的设计102.3.3电磁阀的选用112.3.4传感器的选用11第三章控制系统设计143.1气动原理图的设计143.2PLC控制系统的硬件设计163.3PLC控制系统的程序设计1823--毕业设计说明书3.3.1顺序控制设计法的基本思路18

2、3.3.2用顺序控制设计法编程19结论23致谢24参考文献25附录A英文翻译附录B综述附录C调研报告附录D装配图及主要零件图附录EPLC程序23--毕业设计说明书四川大学毕业设计(论文)任务书电气工程学院机电0801班班级杨英杰学生设计(论文)题目小型气动爬杆机器人设计课题来源四川大学电气学院起讫日期2011年12月14日至2012年06月24日共25周指导教师(签名)方红系(教研室)主任(签名)杨明全23--毕业设计说明书课题依据:爬杆机器人能模仿人的运动，通过“机械手”、“机械脚”的抓放动作和身体的伸缩动作，实现沿杆方向的前后双向移动。要求速度可调、爬杆高度或距离可以控

3、制。爬杆机器人的手、脚抓放及身体伸缩动作可采用气缸作为执行元件来模仿，使用气动系统进行动力的传递及控制，其各部分的协调运动由多执行元件的时间或行程顺序动作控制实现，采用PLC控制方式和人机界面操作。任务要求:一、专题综述报告（2000字左右）二、专业译文工作（5000汉字左右）三、调研报告（1000字左右）四、设计工作（其中至少有一张1号CAD图）1．结构设计（绘制装配图和主要零件图）2．气动回路设计（绘制气动回路原理图）3PLC控制系统设计（绘制端子接线图，编写程序）五、毕业设计说明书（≥8000字）23--毕业设计说明书毕业设计(论文)进度计划:起讫日期工作内容备注3.

4、14～3.273.28～4.104.11～5.155.16～6.126.13～6.196.20～6.24明确任务，文献检索，外文翻译文献综述，外出调研，写调研报告结构设计气动回路设计PLC编程及调试编写毕业设计说明书毕业设计答辩准备及答辩备注23--毕业设计说明书引言小型气动爬杆机器人属于机电气结合类的综合实验及训练装置。根据设计任务，这个爬杆机器人应该能模拟人的运动，通过“机械手”、“机械脚”的抓放动作和身体伸缩动作，实现沿杆方向的前后双向移动，运动速度可调而爬杆高度或距离可以控制。整个设计过程就是做出一个完整的“爬杆机器人”的操作实验台而设计出图、购料、加工、组装、调试

5、完成的过程。这个实验台最初的设计目的也是从一个实用目的出发的，工业机械手的效用是代替人从事繁重的工作和危险的工作，所以，爬杆机器人最初的设计思想也是想到人有一些危险或难以到达的地方需要探测或勘察时，可以用爬杆机器人代替，另外，这个爬杆机器人也有一定的额外负重，这些因素在设计时都应考虑。23--毕业设计说明书第一章总体方案设计按照设计任务要求，选择空气压缩机为机器人的动力源，爬杆机器人的手、脚抓放及身体伸缩动作可采用气缸作为执行元件来模仿，使用气动系统进行动力的传递及控制，其各部分的协调运动由多执行元件的时间或行程顺序动作控制实现，采用PLC控制方式和人机界面操作。爬杆动作的

6、快慢控制采用气动节流调速方式，可自动实现向上和向下的双向运动。如工作原理图1.1所示，在小型气动爬杆机器人的上水平对面布置两气缸是手缸，下水平对面布置两气缸是脚缸，垂直布置的气缸则是人身体，它们通过板件连接，压缩气体是动力源，使用电磁换向阀改变各气缸进排气的方向实现活塞杆的伸缩运动，通过时间控制和行程顺序控制，实现机械手、机械脚的放松和夹紧、身体的伸缩和协调，机器人作向上、向下和上下往复运动。由于爬杆机器人在结构及控制上大量采用气动元件，减少了设计、加工时间，保证设备工作可靠性和维护方便性。通过连接件设计制作和装配训练，进一步熟悉零件机械设计、机械加工方法，理解气动元件的结

7、构、工作原理及并能正确使用；通过选择可编程控制器的控制方式，掌握顺序流程图的设计思想，在现场接线、编程及调试的完整训练过程中，将所学理论知识与实践相结合，增强动手能力和分析、解决问题能力。图1.1工作原理图23--毕业设计说明书第二章结构设计2.1动力缸的选择根据原理图1.1首先选择气缸，然后根据气缸的具体尺寸进行详细的设计。目前气动元件市场上最主要的几个品牌有德国的费思托（Festo），日本的SMC以及台湾的气立可（Chelic）。针对这个试验台的资金投入及实用性，台湾的气立可价格比较经济，而其质量也较为可靠，因