六自由度串聯機械手

六自由度串聯機械手,自由度,串聯,串連,機械手 xxx畢業(yè)設計（論文） 摘 要 在今天的大規(guī)模制造業(yè)中，大型制造企業(yè)在工業(yè)機器人的一個重要成員，并逐漸被確認今天的自動化生產線，該公司已通過。技術和應用的工業(yè)機器人，在一定程度上，目前，它是一種工業(yè)機器人焊接，涂裝，搬運和堆放，以及其主要負責復制和偉大的工作等勞動密集型工作，以反映自動化水平的行業(yè)一般狀態(tài)，這將是教育和播放模式。 在本文中，工業(yè)機器人設計的沖壓設備及材料運輸的自由，六度。首先，機器人臂，所述機器人臂結構，一個合適的傳輸模式中，驅動模式的基本設計，選擇內置機器人平臺結構。在此基礎上，本文中，包括數據采集卡和伺服放大器的選擇，控制軟件可靠性和控制系統的機器人端子板電路，反饋和反饋組件選擇，設計和控制軟件的設計的安全性設計中，我們集中關于提高機器人的過程中，以及操作的最終目標包括：關節(jié)伺服控制和制動問題，監(jiān)測所述機器人，所述機器人移動實時每個關節(jié)的教學計劃，和上游節(jié)目固定，設置參考點和參考點。 關鍵詞：機器人，示教編程，伺服，制動 ABSTRACT In modern large-scale manufacturing, enterprises, production efficiency improves, in order to ensure product quality, pay much attention to the degree of automation of the production process. An important component of automated production lines, industrial robots, increasingly recognizes the company, it has been adopted. Application of the technical level and industrial robots, industrial automation, and reflects a certain national level, at present, such as, JOPS, is a major cause of spray transport and welding industrial robot handling, usually repeated and high are taking the work ability, we have most of the robot is working on playback. In this article, industrial robots, it has a four-degree-of-freedom by a punch that is used to carry the material and design. First, arm, based on my design of the end effector of the arm and the robot structure, then to build the mechanical structure of the robot, and then select the appropriate drive system and transmission system. Based on this, I is a data acquisition card, a servo control, including the design and selection of the control software of the feedback method and terminal circuit cards, to design the control system of the robot. During the operation of the control software, we will pay attention to the safety and reliability of the robot. Each joint movement monitoring real-time broadcast programs included in order to achieve the ultimate goal is to change the servo control and brake joints and online programs, to set the reference point and the reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake 目 錄 第1章 緒論…………………………………………………………………… 3 1.1 機器人概述…………………………………………………………… 4 1.2 機器人的歷史、現狀………………………………………………… 4 1.3 機器人的發(fā)展趨勢…………………………………………………… 4 第2章 六自由度串聯機械手設計…………………………………………………3 2.1自由度及關節(jié)…………………………………………………………… 4 2.2 基座及連桿設計與校核……………………………………………… 4 2.2.1 基座……………………………………………………………… 7 2.2.2 大臂……………………………………………………………… 7 2.2.3 小臂……………………………………………………………… 7 2.2.3 軸承座受力分析………………………………………………… 7 2.3 機械手的設計……………………………………………………………4 2.4 驅動方式…………………………………………………………………4 2.5 傳動方式…………………………………………………………………4 第3章 控制系統硬件……………………………………………………………4 3.1 控制系統模式的選擇……………………………………………………4 3.2 控制系統的搭建……………………………………………………… 4 3.2.1 工控機……………………………………………………………4 3.2.2 數據采集卡………………………………………………………4 3.2.3 伺服放大器………………………………………………………4 3.2.4 端子板…………………………………………………………… 4 3.2.5電位器及其標定………………………………………………… 4 3.2.6電源……………………………………………………………… 4 第4章 控制系統軟件………………………………………………………… 4 4.1預期的功能…………………………………………………………… 4 第5章 總結……………………………………………………………………… 4 5.1 所完成的工作………………………………………………………… 4 5.2 設計經驗……………………………………………………………… 4 5.3 誤差分析……………………………………………………………… 4 5.4 可以繼續(xù)探索的方向………………………………………………… 4 致 謝……………………………………………………………………………… 4 參考文獻………………………………………………………………………… 4 第1章 緒論 1.1 機器人概述 在現代工業(yè)中，機械化的生產工藝和自動化已經成為一個突出的主題?；瘜W生產過程的自動化的連續(xù)性，已原則上解決。然而，在機械行業(yè)，加工，裝配等生產是不連續(xù)的。專用機床，是大量生產的自動化的一種有效方式。這是為了解決多品種小批量，使自動化生產，是程控機，數控機床，加工中心或其他自動機器的重要途徑。但是，本身切割，機加工，運輸，組裝，以及在除了許多其他操作，和本機的存在，以促進。該機器人應用，這些機械化似乎奠定了良好的基礎。 “工業(yè)機器人”（工業(yè)機器人）：自動采集的獨立性，以及設備處理元件，操作工具（家用或工業(yè)機器人，機器人被稱為通用型）也被稱為最具程序變量（ED）的。 機器人，身體機能是上部固定自動化的順序。簡單的機器人，結構，成本低，維護方便等優(yōu)點，也有很多的功能，具有適應性差了。目前，中國已經統稱特種機器人機器人等，與這些產業(yè)機器被稱為萬能機器人功能相關。 即，在工件的機械機器人某處，或它是操縱工件，這取決于指定的要求代替工作位置的所用的作業(yè)。 機器人一般分為三類。最初，這個研究的目的是，它不要求一個普遍機器人手動干預。它可以被編程以執(zhí)行被獨立地指定要被處理的必要的任務，它不屬于該主機設備。傳統的機械和物理性能，以及超出了通常的機器，除了三元智能存儲設備。第二類是需要人工操作稱為操作系統（機器人）。因此，數月到通過操作機搜索，原子軍事，第一原點執(zhí)行某些操作，以操作機器人使用無線電信號被開發(fā)。鍛造產業(yè)化經營也是專家，就屬于這一類。第三類，專業(yè)機器人，自動機和全自動生產線，其主要附屬公司，相當于轉崗裝載機。該機器人中，通常，以驅動是由被稱為“機器人”的外國主機托管服務。除了少數例外，工作方案，他們一般都是固定，是一個私有的。 該機器人還包括一個主體，一個機器人，緊湊的節(jié)省空間，也能夠劃分鉸接最大相對工作區(qū)的結構，并且在許多不同的類型，一些這些機器人的最常用幾左右是基于旁路的數目，這是部分疾病的身體世界著名的機器人的功能結構，都采用了這種組織形式的機器人的。 最簡單的，拿起東西像人的機器人，具有相同的基本條件是，被劫的金融機構，它移動的手腕，手臂，關節(jié)等部位這是 - 致動器。如肌肉驅動臂 - 發(fā)送。它可以包括一個控制系統，例如用于腦和手的運動的命令。確定機器人的性能，這些系統的性能。三個部分，驅動器和控制系統，其中，被構造 - 在一般情況下，正常執(zhí)行的機器人，它是由驅動，如圖 1-1 所示。 圖1-1 機器人的一般組成 不僅為現代智能機器人，智能系統，主要是傳感設備，視頻設備，是語音識別設備。它識別出對象，以避免障礙物，在如在本研究中可以在機器人的觸覺設備，致力于提供機器人的“眼睛”。另一個組件不或為機器人，以形成一個機器人，它不是它們的簡單疊加在一起。不僅為了實現對所期望的機器人的功能實現的，是本之間的機器人的不同部分，彼此影響的相互制約。它們之間的關系如圖1-2 所示。 圖1-2 機器人各組成部分之間的關系 機械機器人系統由執(zhí)行器和驅動器 - 驅動系統部件。系統中，必要的任務的力來驅動控制系統 - 機器人來執(zhí)行對這些實體的任務將通過正常的鏈路和關節(jié)驅動組合物。驅動器 - 傳輸，包括傳輸和傳動機構。每個機器人關節(jié)的驅動機構，以便提供必要的動力，傳動系被轉換成驅動力或扭矩的驅動力，以滿足關節(jié)扭矩和每個機器人的運動的需要。機械系統，一些在機器人的驅動系統和由三部分組成的控制系統的文獻。機械系統中，對應于執(zhí)行機構的紙張的一部分，被稱為作業(yè)機械（機器人）。 1.2 機器人的歷史、現狀 首先，我們開始發(fā)展從美國的機器人。美國公司1958年的控制，開發(fā)了第一個機器人。連接，工作時將其結構的特征在于，一個長臂旋轉體，有必要采取螺線管機構的另一種結束，控制系統是課的類型。 日本是一個工業(yè)機器人增長最為迅速，將適用該國大部分地區(qū)。自1969年以來，美國已經推出了兩款典型的機器人正在積極從事機器人研究。 大部分工業(yè)機器人的可主要取決于手動控制，是第一代。開環(huán)控制方式，相比于沒有識別，改進的方向是降低成本，是最有可能提高精度。 第二代機器人具有加強其發(fā)展。同時，這也是賦予的能力，你聽，微電腦控制系統，視覺，觸覺能力。該研究安裝各種傳感器用于檢測反饋，機器人有感覺功能。 第三代機器人（機器人），它可以在任務獨立操作。這是，以保持與計算機和電視設備的接觸，是發(fā)展成逐漸柔性制造系統FMS的重要組成部分（柔性制造系統）和柔性制造單元FMC（柔性制造單元）。 - 中國開始發(fā)展工業(yè)機器人等5或更高版本的日本 - 因為工業(yè)機器人的發(fā)展緩慢不是六年，為各種原因，和。目前，中國是引進，模仿，改編，以及通過技術創(chuàng)新，從國外引進計劃，開始了工業(yè)機器人技術，工業(yè)機器人，它將會得到快速發(fā)展。 1.3機器人發(fā)展趨勢 在現代生產技術的改進，機器人的設計和生產能力，進一步，為了提高手工生產效率的生產和柔性制造系統和靈活的生產設備，結合了機器人，改變機器的當前狀態(tài)特別是如果你想，它已得到增強。那么，整個現代工業(yè)機器人，具有以下趨勢。運動精度和A的移動速度），則增加重量，空間，機器人，各種機器人，控制模塊的機械模塊，以促進結構上不同的機器人檢測模塊的標準化和模塊化。 二），以確保新的結構，應用程序，如微致動器，不同類型的建立的發(fā)展的準確性。更自由地發(fā)展的多關節(jié)臂和手指。適應不同的情況下，走所有類型的顯影機器人， 這樣的外部觸覺，視覺，聽覺，味覺，和測距傳感器，對周圍環(huán)境獲得的位置信息，傳感器和感測元件，如狀態(tài)信息，各種類型的模式識別的傳感器信息的一個目的，完成國III）開發(fā)測試。使用專家系統來解決這些問題，行動計劃，比較該系統由計算機控制。 第2章 實驗平臺介紹及機械手的設計 2.1自由度及關節(jié) 圖1 該機器人有6個自由度，即腰部關節(jié)，肩關節(jié)，肘關節(jié)和腕關節(jié)的旋轉接頭的;和機器人用于保持的材料。 2.2基座及連桿設計與校核 2.2.1 基座 底座是支撐整個機器人本體。以保證機器人動作的穩(wěn)定性，它使用了兩個“Z”形的固體鑄鐵的支持。 以上是基本接線盒，驅動器和從所有電動機的反饋信號是出來。外箱布線，有一個引線與引線出口插座。 2.2.2 大臂 大臂長度230mm，具體尺寸如圖2.1所示： 圖2.1 大臂外形 2.2.3 小臂 小臂長度240mm，具體尺寸如圖2.2所示： 圖2.2 小臂外形 2.2.4 軸承座受力分析 2.3機械手的設計 此外，工業(yè)用機器人手叫端，機器人把持，專用工具（例如槍，扳手，焊接工具，噴嘴等）直接（吸附）的各組件的夾緊動作的。它具有這樣的功能，模仿的手的運動，被附接至機器人臂的末端。工件，尺寸，重量，材料的形狀，雖然由于表面狀態(tài)，因此在不同的保留，由于操作，最后，它是一個廣泛的工業(yè)機器人，可分為以下類別。夾鉗式取料手 （1） 吸附式取料手 （2） 專用操作器及轉換器 （3） 仿生多指靈巧手 這樣的設計目的是一種材料搬運機器人，不需要復雜的多指人工手段，只要抓住工件設計，從不同角度鉗形手指。 手指與工件構件直接接觸。手指釋放并夾緊工件被打開和關閉的手指來實現來實現。該設計采用兩個手指，其外形如圖2.3所示 圖2.3 機械手手指形狀 傳遞機構被傳遞到手指的運動和功率以實現抓握和釋放操作機構。根據手指的開口的特征和關閉轉子和盤的動作。在本文中，旋轉驅動機構。圖2.4是一種機制，初步設計草圖機器人（只畫出了一半，另外一半關于中心線對稱）。 圖2.4 機械手機構簡圖 在圖2.4，O是電機輸出軸，曲柄OA，AB鏈接，滑塊和曲柄滑塊機構B代表組成;塊B，鏈接BC，CE和支架構成滑塊搖桿搖桿機構。系列由兩個機構，馬達終傳動DE來回擺動，以實現手指的開閉運動。圖2.4黑色和藍色線代表運行的兩個極端位置機制。 為了便于手指的光滑封閉，可以設置在兩個手指，這還可以提供一個適當的夾緊力之間的彈簧。 此外，在電機的選擇時的電機功率進行足以克服開放彈簧收縮和，并提供足夠的力，以加強該對象。 圖2.5是利用虛擬樣機軟件ADAMS來分析的工作條件而設計的機器人機構。 圖2.5 虛擬樣機場景 下面更進一步計算出所需要的電機力矩。 圖2.6 力矩變化情況 從圖2.6所示，以克服最大馬達轉矩所需要的彈簧力的初始階段必須大于550N·毫米，這提供了用于電機的選擇的基礎。 2.4驅動方式 該機器人具有總共六個獨立的旋轉接頭，以及機器人的運動的終點，一共有五個電源必需的。 機器人共同驅動一個液壓傳動，氣動驅動和電機驅動三種類型。這三種方法都有自己的長處，各種驅動方式的特點見表2.1： 表2.1三種驅動方式的特點對照 內容 驅動方式 液壓驅動 氣動驅動 電機驅動 輸出功率 ? 很大，壓力范圍為50～140Pa 大，壓力范圍為48～60Pa，最大可達Pa ? 較大 控制性能 使用不可壓縮流體，精度高，輸出功率高，變速，靈敏的控制，可實現連續(xù)軌跡控制 氣體可壓縮性，精度低，減振效果差，低和難于控制，這是難以實現高速，高精度的連續(xù)路徑控制 控制精度高，功率大，能精確定位，反應靈敏，可實現高速，高精度連續(xù)軌跡控制，良好的伺服特性，復雜的控制系統 響應速度 ? 很高 較高 ? 很高 結構性能及體積 結構適當的執(zhí)行機構可以標準化，模擬化，容易實現直接驅動。功率/重量比，體積小，結構緊湊，密封的大問題 結構適當的執(zhí)行機構可以標準化，模擬化，容易實現直接驅動。功率/重量比，體積小，結構緊湊，體積小的密封問題 伺服電機容易標準化的結構和良好的性能，低噪音，電機必須配置一般的減速裝置，除了DD電機，但很難直接驅動，結構緊湊，密封沒問題 安全性 更好防爆性能，液壓油作為傳輸介質，在一定條件下，有發(fā)生火災的危險 抗應力防爆性能，比1 000千帕斯卡高（10個大氣壓）應注意設備 設備本身沒有爆炸和火災危險，直流有刷電機換向火花，表現不佳的環(huán)境證明 對環(huán)境的影響 液壓系統易漏油，對環(huán)境有污染 排氣時有噪聲 無 在工業(yè)機器人中應用范圍 適用于重載、低速驅動態(tài)，電液伺服系統適用于噴涂機器人，點焊機器人和機器人發(fā)貨 適用于中小負載驅動、精度較低有限點程序來控制機器人，如機器人本體的氣動平衡沖壓和組裝機器人氣動夾具 適用于中小負載、要求具有高精度位置控制和軌道控制精度高，速度快的機器人，如交流伺服噴涂機器人，點焊機器人，焊接機器人，裝配機器人 成本 液壓元件成本較高 成本低 成本高 維修及使用 方便，但油液對環(huán)境溫度有一定要求 方便 較復雜 機器人驅動系統各有其優(yōu)缺點，通常對機器人的驅動系統的要求有： 1）。質量驅動系統來點亮盡可能，該單元必須為高品質的輸出功率，效率要高一些; 2）。更快的響應，這就要求慣性比大扭矩，質量比和扭矩，可頻繁起動，制動，正，反轉開關; 3）。驅動盡可能地靈活，位移偏差和速度偏差越小; 4）。安全可靠; 5）。操作和維護方便; 6）。環(huán)境污染，噪音要小; 7）。經濟上合理，特別是要盡量減少占用空間。 它是基于使用的功能和驅動系統的機械手驅動系統，直流伺服電機，驅動機器人，用于驅動的紙張設計要求的中間。表選擇和各個關節(jié)電機類型的相關參數2.2。 表2.2機器人驅動電機參數 電機參數 腰關節(jié) 肩關節(jié) 肘關節(jié) 腕關節(jié) 手爪 型號 MAXON2332 MAXON2332 MAXON2332 MULTIPLEX STELL-SERVO MULTIPLEX STELL-SERVO 額定電壓 18v 18v 18v 6v 6v 額定轉矩 18.2 N·m 18.2 N·m 18.2 N·m 10.3 N·m 10.3 N·m 最大轉矩 67.4N·m 67.4N·m 67.4N·m 額定轉速 7980rpm 7980rpm 7980rpm 5460rpm 5460rpm 最高轉速 轉子慣量 9200rpm 18.4gcm·cm 9200rpm 18.4gcm·cm 9200rpm 18.4gcm·cm 2.5傳動方式 由于電動機驅動器系統的平均扭矩輸出被減少，以提高負載能力，有必要通過一個傳動機構，以增加扭矩。對于機器人的驅動機構的一般性要求如下。 （1）具有相同的發(fā)送功率，最小最輕的傳輸速率的結構。 （2）發(fā)送一個剛性的，也就是說，從驅動軸到一定角度相對于變形小，這能夠增加一個非常低頻率的機械振動的固有頻率相同的連接桿的關節(jié)扭矩的輸出軸它會降低機器。 （3）挑著它，就可以得到一個較高的位置控制精度，從正向使其更少的時間旅行，相反，有一個小。 （4）壽命長，價格低。 在這篇文章中，馬達和齒輪馬達一體化設計，結構緊湊，采用了強大的承受能力來選擇，而不是通過直接電機的運動的??方方面面驅動。因此，在使用了帶齒帶傳動，以減少沖擊和震動的工藝設備的執(zhí)行，而不會降低控制精度。 齒形帶驅動器是一個帶為主要髖關節(jié)，肩關節(jié)和平行于軸線或旋轉運動之間傳遞運動轉變成用于驅動肘關節(jié)紙張的線性運動。 齒形帶傳動原理如圖2.7所示。 齒輪帶的傳動比計算公式為 齒輪帶的平均速度為 圖2.7 齒形帶傳動 第3章 控制系統硬件 3.1 控制系統模式的選擇 基于機器人控制系統中，核心構建機器人平臺上。首先，硬件平臺的選擇，這是為了運行上的發(fā)展和開放系統一個顯著的影響，它需要控制系統的硬件平臺。硬件平臺是一種常見的控制系統應滿足：基于標準的硬件系統總線的車身，它的可擴展性。硬件架構提供了一個實時的所需的計算能力。這是很容易的添加或更改模塊化硬件系統，各種接口，傳感器和專用計算機。低廉的價格。 VME總線系統和基于PC的系統總線（1981 Versamodel歐洲卡摩托羅拉推出的第一代32開放的工業(yè)標準總線）：目前，機器人控制硬件平臺，一般的方法，它可分為兩大類。最近廣泛機器人控制器作為控制系統的核心，隨著PC性能的快速發(fā)展，但可靠性大大接受個人電腦，價格大大降低，這將得到改善。 基于PC的控制系統，因為它是，在一般情況下，以控制所述采集卡，靈活性，成本，PC控制模式，PC + PC控制模式，PC +控制模式分布式控制器，PC + DSP的控制模式運動控制卡包括一個PC +的控制數據收集和設計卡方案，是可以自定義的算法來使用，因為它需要一個應用程序算法的編寫，它支持已經很低恢復它在做什么。因此，控制PC +數據采集卡選擇這篇文章。 3.2控制系統的搭建 圖3.1 控制系統框圖 3.2.1工控機 這里研工業(yè)控制裝置，超過128兆為233MHz存儲器，32位數據總線時鐘。 VGA顯示器和背板上的9 ISA插槽中，有四個PCI插槽。其優(yōu)異的性能價格比，一直有利于兼容性，以及硬件和軟件維護和升級。在PC與普通個人計算機工業(yè)對具有以下優(yōu)點相比對照。 1.微陣列是嚴重比一般的個人電腦。 2.能力將驅動芯片。 3.整個內部結構，產業(yè)防震，增強，具有很強的抗干擾性能。 4.和環(huán)境中（等于溫度，濕度，灰塵等）的要求比一般的計算機要低得多。 3.2.2數據采集卡 在本設計中我們主要用到研華公司的PCL812PG和PCL726，其參數如下。 PCL-812PG 主要特點： · 16路單端12位模擬量輸入 · 2路12位模擬量輸出 · 采樣速率可編程，最快達30KHz · 帶DMA或中斷的A/D · 16路數字量輸出 PCL-726 主要特點： · 6路獨立D/A輸出 · 12位分辨率雙緩沖D/A轉換器 · 16路數字量輸入及16路數字量輸出 · 多種電壓范圍：+/-10V，+/-5V，0—+5V，0—+10V和4—20mA電流環(huán)。 3.2.3伺服放大器 在設計過程中驅動的系統，主要的伺服電機驅動，因為它使用廢紙在機器人關節(jié)的MAXON電機驅動，同樣的選擇的MAXON伺服馬達驅動器（用于-Q-直流伺服控制電動機的MAXON Control4的LSC30 / 2）設計用于伺服電機的MAXON馬達變焦控制設計是一個驅動器，如圖3.2，強大的功能及12?30V，功率，兩個端子連接于伺服電機的控制的穩(wěn)定性，直接驅動如電動機，3，4，7，8，由用于控制所述電動機的尺寸和轉速控制電壓數據采集卡的模擬電壓信號，則兩個終端連接在電源之間的終端反向輸出，（如果在這個規(guī)范中未使用）作為連接得到了很好的13日和14槍柜，3,4,10的“準備”信號光耦輸入之間。在伺服控制器的前，有五個旋鈕用于調節(jié)撥的10今后五年電機參數切換以下用于選擇控制器的工作狀態(tài)。 圖3.2伺服放大器接線及其調節(jié)示意 3.2.4端子板 通過不同的方法，用于收集卡和采集卡不同測試信號工控機箱釋放，同一系統直接連接到各種工業(yè)傳感器或致動器。 端子板的主要作用有一個2。 ①。終端塊連接部件之間，并且通過收集每個信號調節(jié)電路的卡片，駕駛，使每個通道可以是開放或封閉的道路單獨系統，以提供一個單一的信號線和接地和裝置，用于相應的輸入和輸出信號，所有維護和故障時間，而不停止執(zhí)行。 ②。 ，端子條傳輸線的簡單和該組的終端塊信號調理亮信號的傳輸路徑特性來達到，或電阻衰減器來捕獲器由RC低通濾波器，例如分流，每個信道的根據后后的信號通過。圖3.3示出了端板的電路 圖3.3端子板電路 電路圖中，為了防止使用4N25光耦器產生的直流電動機的電路噪聲的正常運行，如圖3.3。在機電一體化，光電耦合電路是一個重要的接口電路。 通過經由路，PCL-812PG的模擬輸出作為數字輸出控制Ofumota電路，PCL-726也是一個PCL-812PG，責任是相反的，收集5電位電壓和電動機的旋轉并且其特征在于通過控制速度，該角度是反饋運行電機計算機。 3.2.5電位器及其標定 電阻電位器，該電子電路是可調的那些部件使用最廣泛的。這三個外部端子，在兩個固定端，和另一個具有中心抽頭。旋轉軸或電位器的電阻中心抽頭的固定終端之間調整，這將被改變。 在本文中，一個單圈的電位，它是360度或更大足以每個關節(jié)的角度，以使該運動是小的機器人。電位器的輸出電壓和附連到機器人關節(jié)角度的運動的范圍內的每個接頭的輸出軸電位的關節(jié)角具有一定的作用是一比一。 從理論上講，一個電位它是衡量非線性元件滑動電位器滑線因，它應該是噪聲，在操作期間磨損，這一功能不是一個理想的線性關系，一個數還有就是卡諾抵消電位器的基于不同的角度校準，從線性擬合測得的電壓值，關閉替代真正的功能。應當測量校準下它的每個關節(jié)的潛力。 電位器1的標定，如圖 3.4所示： 圖 3.4電位器 關節(jié)角1與電位計1的函數關系： a=33.3105v-16.895 電位器2的標定 圖 3.5 如圖 3.5所示： 關節(jié)角2與電位計2的函數關系： a=33.2967v -124.2692 電位器3的標定 圖 3.6 如圖 3.6所示： 關節(jié)角3與電位計3的函數關系： a= 32.9333v-16.2222 電位器4的標定 圖 3.7 如圖 3.7所示： 關節(jié)角4與電位計4的函數關系： a= 32.6333v-75.1389 電位器5的標定 圖 3.8 如圖 3.8所示： 電機5與電位計5的函數關系： a= 32.9000v -36.3611 注：以上標定工作都是在10.00v的電壓下測量的 3.2.6電源 電位器和伺服放大器需要一定的電壓，特別是電位器是工作的10.0V電壓穩(wěn)定的條件下，以確保上的電位反饋信號的可靠性一個顯著影響;并為12V?30V的工作范圍內的伺服放大器，只要你能在此電壓范圍內。 在這篇文章中，DH1715A-3型雙穩(wěn)態(tài)，可以提供0?32V電壓輸出0?2A電流輸出功率。此設置了兩個電壓輸出：14.0v--供給伺服放大器，10.0v--確保電位器的正常操作。 第4章 控制系統軟件 這是通過發(fā)送一個指令信號到外部數據采集卡，定期低于控制軟件，使計算機完成對硬件設計的主要機器人控制系統的和建設的設計，以及最終的機器人驅動的關節(jié)的移動，到了withIt以適應“的工作原理。 “ 4.1預期的功能 （1）. 實時顯示各個關節(jié)角，并且可以防止各個關節(jié)的運動角度超出預定的關 節(jié)角范圍內； （2）. 實現直流電機的伺服控制； （3）. 實現電機的自鎖； （4）. 實現示教編程及在線修改程序； （5）. 可以設置參考點，使機器人在空間有一個固定的參考位置，可以回參考 點。 第5章 總結 5.1 所完成的工作 該實驗平臺（1）的轉化 在本文中，焊接機器人的廢料，變換成一個進給機器人，不僅結束致動器的重新設計，但也重新布線。 （2）關節(jié)軸電位器進行重新校準 由于不同的校準電壓，校準曲線和產生的作用是不同的，這篇文章是可選的10V電壓。 （3）設計端子板電路和驅動電路 接線板電腦，主板控制的機器人“橋”的信號電路末端，負責信號調節(jié)，驅動放大器和其他任務。 （4）控制軟件 軟件是機器人的“大腦思維”，軟件設計是人會給一個機器人的“大腦”。 5.2 設計經驗 （1）它被設計成不公平的矩形底座 在髖關節(jié)的另一個位置中，如果運動的肩部的下限是不同的，它不是一個簡單的編程。氣缸為基礎的設計，在凸緣，和最好的支持。 （2）優(yōu)選地，它已經安裝了機械制動裝置 但只不能制動，如這種突然斷電，以實現一個不可靠的制動，我們依賴于程序。 （3）必須在機器的放電電路上安裝 因為它產生對應于電動機啟動或停止電機線圈的時間，增加一個調節(jié)器或自由輪元件的高感應電動勢，有一種可能性，即與電路部件的損害。 （4）的輸出電壓的電勢可以在一定范圍內是不規(guī)則變化 勢由于不均勻所謂原因的電阻的不均勻性“的滑動噪聲?！毕碌姆植际交瑒与娝⒌慕佑|電阻這將導致一個反饋電壓潛在的不準確性。 （5）的方向和潛在共同定位角 它最好是一個關節(jié)角坐標關節(jié)角度，關節(jié)角度的電位，優(yōu)選地，這樣的方案更容易，增加輸出電壓線。 5.3 誤差分析 每個關節(jié)的角度誤差約±2°，因為開環(huán)機制，被集成，以便一起，可能的誤差增大的結束，再現性是不夠的。 簡要分析如下錯誤的原因： （1）在錯誤的關節(jié)之間的平行度誤差的其他間隙中，平行和垂直誤差髖關節(jié)軸的基礎上，頂面的桌子和一個下表面， （2）齒輪，軸承，帶齒皮帶的不均勻變形 （3）裝配誤差 旋轉接頭軸，每一個環(huán)節(jié)的變形誤差的誤差（4）; （5），我跑件的機械振動 滑動電位變化（6）噪聲和電源電壓可導致不準確的反饋 （7）該程序使用相同的良好的機械制動裝置快速響應剎車 5.4 可以繼續(xù)探索的方向 （1）對于此處的教導示出，稍作修改到程序上的編程部分，則就能夠實現的保存和離線修改教學計劃，從而也容易實現離線編程。 （2）可以用于OpenGL或ADAMS虛擬場景設置，從而實現虛擬教學編程，它會更安全，方便。當然，手寫代碼可以在該虛擬環(huán)境中運行，以驗證其合理性。 （3）通過一個虛擬場景和網絡還可以進一步實現機器人的遠程監(jiān)控和控制。 （4）您也可以嘗試添加現有的實驗平臺上的視覺反饋。 （5）如LabView的控制接口設計中，可能更方便。 （6），以進一步改進的控制方法和控制結構，控制系統軟件可以嵌入到嵌入式系統去。 致 謝 本次畢業(yè)設計，是于XX老師考慮到學生日后的研究方向而特意為我安排的。通過此次培訓，提高自己的能力，設計能力和編程的學生順利進入機器人的研究領域深后，鋪平了道路一個新的水平。畢業(yè)設計，學生們學到了很多東西，這是在老師的悉心指導是分不開的。身體狀況不好，老師，和繁忙，但還是經?；〞r間去檢查學生畢業(yè)的進展，給予耐心指導過程中遇到的畢業(yè)設計問題，頓頓的教導，就個人而言，這是使學生深深佩服感動！據此，學生鄭重感謝老師！ 參考文獻 [1] Craig, John J. 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