机械手课程设计演示文稿.ppt

《机械手课程设计演示文稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、机械手课程设计摘要机电一体化是当前制造行业的发展趋势，机器人等机电一体化产品在工业、农业等行业有着广泛的应用，并逐渐的改变人们的生活。本文对机电一体化中的一个产品：三自由度机械手进行分析。首先对机电一体化技术进行简单的了解，其次对实验室拼装的三自由度机械手进行功能的分析及介绍。接下来，对三自由度机械手德尔的么原理、结构、控制方式等进行详细地分析。最后完成对其的整体分析。三自由度机械手具有自动化、效率高等特点，在电镀生产线等方面应用十分广泛。目录摘要1、机电一体化技术┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄41.1机电一体化技术的定义和内容┄┄┄┄┄┄┄41.2机电一体化系统组成

2、┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52、三自由度机械手的原理与功能┄┄┄┄┄┄┄72.1机械手的系统组成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄92.2机械手的主要成分┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄102.3各机构的功能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄132.4机器人的位移、速度、方向的控制方法┄┄163、个人工作部分和思路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄183.1工作部分┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄183.2思路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄241、机电一体化技术1.1机电一体化技术的定义和内容机电一体化技术

3、综合应用了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术,接口技术及系统总体技术等群体技术,从系统的观点出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智能、动力、结构、运动和感知等组成要素为基础,对各组成要素及相互之间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质和能量的有规则运动,在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。1.2机电一体化系统组成1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械

4、传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。3.电子控制单元电子控制单元是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。4.执行器执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，

5、通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。5.动力源动力源是机电一体化产品能量供应部分，是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能。2、三自由度机械手的原理与功能如图2.1所示，该机器人为三自由度机械手，其功能为：机器人整体的水平旋转、垂直运动、手爪的夹紧松开运动。由三个电机分别驱动三个自由度的运动，由一个电机控制手爪的夹紧和松开。该机械人可通过PC对控制芯片进行编程，从而输出控制信号到各电机，驱动机械人的运动方向或行程，从而夹取或放置物件。图2.12.1机械手的系统组成1.机械本体机架：基座、支撑体、机械手机

6、架机械传动：齿轮传动、齿轮蜗轮传动、螺旋传动、连杆传动2.检测传感部分：行程开关3.电子控制单元：PC程序及控制板4.执行器：电力驱动5.动力源：电机(电能)2.2机械手的主要成分1.机械手的水平旋转该运动主要构件有电动机、减速箱、蜗杆、齿轮。图2.2机械手基座旋转运动UG模型图图2.2机械手基座旋转运动UG模型图图2.2机械手基座旋转运动UG模型图图2.4机械手垂直运动UG模型图2.机械手垂直运动该运动主要构件有主要运动构件有电动机、减速箱、蜗轮齿轮传动块、连杆机构。图2.5机械手爪夹紧与松开运动UG模型图3.机械手爪夹紧与松开运动该运动主要构件有主要运动构件有电动

7、机、减速箱、传动轴、万向铰链、螺旋传动块、连杆机构。2.3各机构的功能1.机械手水平旋转运动由电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到蜗杆，蜗杆与齿轮啮合传动，齿轮转动带动整个底座进行旋转运动。由传感器来控制旋转的极限位置。如下图所示，传动方式为：控制信号→电机→减速箱→圆柱蜗杆传动→齿轮基座。图2.6机械手基座的旋转运动机构简图图2.7机械手的垂直运动机构简图2.机械手垂直运动由电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到蜗轮，蜗轮传动到齿轮，通过同轴杆的传动，再通过齿轮链条机构将运动传动连杆，最后经连杆机构转化为机械手的上下运动。如下图所示，传动方式为：