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三自由度圓柱坐標型工業機器人畢業設計全套

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更新時間：2014-05-25
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第一章緒論
機器人工程是近二十多年來迅速發展起來的綜合學科。它集中了機械工程、電子工程、計算機工程、自動控制工程以及人工智能等多種學科的最新研究成果，是當代科學技術發展最活躍的領域之一，也是我國科技界跟蹤國際高科技發展的重要方面。工業機器人的研究、制造和應用水平，是一個國家科技水平和經濟實力的象征，正受到許多國家的廣泛重視。
目前，工業機器人的定義，世界各國尚未統一，分類也不盡相同。最近聯合國國際標準化組織采納了美國機器人協會給工業機器人下的定義：工業機器人是一種可重復編程的多功能操作裝置，可以通過改變動作程序，來完成各種工作，主要用于搬運材料，傳遞工件。參考國外的定義，結合我國的習慣用語，對工業機器人作如下定義：
工業機器人是一種機體獨立，動作自由度較多，程序可靈活變更，能任意定位，自動化程度高的自動操作機械。主要用于加工自動線和柔性制造系統中傳遞和裝卸工件或夾具。
工業機器人以剛性高的手臂為主體，與人相比，可以有更快的運動速度，可以搬運更重的東西，而且定位精度相當高，它可以根據外部來的信號，自動進行各種操作。
工業機器人的發展，由簡單到復雜，由初級到高級逐步完善，它的發展過程可分為三代：
第一代工業機器人就是目前工業中大量使用的示教再現型工業機器人，它主要由手部、臂部、驅動系統和控制系統組成。它的控制方式比較簡單，應用在線編程，即通過示教存貯信息，工作時讀出這些信息，向執行機構發出指令，執行機構按指令再現示教的操作。
第二代機器人是帶感覺的機器人。它具有尋力覺、觸覺、視覺等進行反饋的能力。其控制方式較第一代工業機器人要復雜得多，這種機器人從1980年開始進入了實用階段，不久即將普及應用。
第三代工業機器人即智能機器人。這種機器人除了具有觸覺、視覺等功能外，還能夠根據人給出的指令認識自身和周圍的環境，識別對象的有無及其狀態，再根據這一識別自動選擇程序進行操作，完成規定的任務。并且能跟蹤工作對象的變化，具有適應工作環境的功能。這種機器人還處于研制階段，尚未大量投入工業應用。
第2章工業機器人的總體設計
2.1 工業機器人的組成及各部分關系概述

圖2-1 工業機器人的組成圖
它主要由機械系統(執行系統、驅動系統)、控制檢測系統及智能系統組成。
A、執行系統：執行系統是工業機器人完成抓取工件，實現各種運動所必需
的機械部件，它包括手部、腕部、機身等。
（1）手部：又稱手爪或抓取機構，它直接抓取工件或夾具。
（2）腕部：又稱手腕，是連接手部和臂部的部件，其作用是調整或改變手部的工作方位。
（3）臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的負荷，并把它傳遞到預定的位置。
（4）機身：是支承手臂的部件，其作用是帶動臂部自轉、升降或俯仰運動。
B、驅動系統：為執行系統各部件提供動力，并驅動其動力的裝置。常用的
機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電傳動。
C、控制系統：通過對驅動系統的控制，使執行系統按照規定的要求進行工作，當發生錯誤或故障時發出報警信號。
D、檢測系統：作用是通過各種檢測裝置、傳感裝置檢測執行機構的運動情況，根據需要反饋給控制系統，與設定進行比較，以保證運動符合要求。

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