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喷漆机械手设计
53页1、1摘要喷漆机械手设计 专业:机械电子工程 学号:20100310060314 学生姓名:贺永翔 指导老师:罗智中摘要工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上建有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。本文设计的为工业常见的五自由度机械手,灵巧空间为以底座为基准的半球形区域。机械结构部分使用Pro/Engineer三维软件进行设计,以期获得部分零件的质心与转动惯量参数,然后根据获得的参数选择步进电机型号。电路控制部分采用51系列单片机作为控制中枢,L298芯片作为电机驱动器。软件部分使用C语言编程,采用PWM技术进行脉宽调速。因为步进电机的特性,本文所设计的喷漆机械手采用的控制系统为开环控制系统。关键词:喷漆机械手 自动喷漆 机器人 工业机器人1ABSTRACTSpraying manipulator designABSTRACTThe spraying operation is a harmful dangerous jobs which
2、is the most suitable for manipulator. In order to improve the appearance quality and work efficiency of our products,and ensure the quality of coating and appearance effect, it is necessary to develop automatic spraying equipment suitable for Chinas national conditions。But spraying equipment has special requirements for its control system,so we must first develop low cost automatic spraying manipulator control system.The painting manipulator is designed to meet the painting process at the same t
3、ime, as far as possible to reduce the difficulty of operation, so that each painter can use manipulator after simple teaching.There are five degrees of freedom in the manipulator, all of which are rotational joints. Among them, three joint make manipulator going any position, the nozzle can reached the semi circular of smart space, the other two joint make nozzle turning around, nozzle can extend different spraying parts of the surface, in order to meet the spraying process.Key words:Spraying ma
4、nipulator operation difficulty painting process2目录目录摘要1ABSTRACT2第一章 绪论11.1喷漆机械手简介11.2研究意义11.3 研究现状11.4主要工作及流程3第二章 机械结构设计42.1 方案功能设计与分析42.2 关节部分设计62.2.1 位置自由度关节设计62.2.2 姿态自由度关节设计62.3 机械手三维模拟图7第三章 动力学分析-103.1 Pro/Engineer简介103.2 步进电机选型103.2.1 腕部及末端部分选型103.2.2 小臂部分电机选型113.2.3 大臂部分电机选型123.3 运动学方程分析12第四章 控制电路164.1 控制硬件设计164.1.1 89C51芯片简介164.1.2 L298步进电机驱动器简介174.1.3 电路设计思路174.1.4 电路原理图184.2 控制软件设计184.2.1 第一种方案184.2.2 第二种方案18第五章 设计小结24参考文献25附录A 外文翻译原文26附录B 外文翻译译文341贺永翔:喷漆机械手设计第一章 绪论1.1喷漆机械手简介机械手是在机械化、自
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