文档介绍：《主从式遥控机械手》项目结题报告
项目负责人:李方栋
项目类别:(B)
项目金额:800元
哈尔滨工程大学机电工程学院01-713
2005年6月29日
摘要
主从式机械手的研制开始于20世纪40年代,当时主从式机械手应用于放射性材料处理中。它为机器人的诞生打下了基础。随着科学技术的发展以及各种控制理论和信息理论的兴起,主从式机械手也得到了长足的发展。60年以来以示教再现式控制为主要特征,用示教盒、遥控手柄和手把手示教的主从式机械手仍然是应用最广的工业机器人。
该作品为主从式遥控机械手,通过无线电技术可以实现主机械手与从机械手远距离的通讯,通过单片机作为主控cpu分析信号做出决策,最终由电机执行决策实现“示教再现”的控制效果。
应用无线电技术完成主、从机械手之间的数据通讯,实现更远距离的控制效果。应用mcs-51单片机做为主控mcu,分析传感器信号并做出决策,控制更加稳定可靠。独特设计的机械手机构让机械手控制更加方便,同时还具有其它辅助功能。
关键字:主从式机械手、无线电、AT89s51单片机
引言
经过一个学期的研究与制作,作品原来预定的目标基本上都已经实现。现在已经可以实现主机械手对从机械手三个关节的控制。其不足之处是由于加工精度的原因,原定的三个自由度只实现了两个,而且控制精度不是太高。
主从式机械手现在仍然是工业机器人中最重要的组成部分之一。该作品结合无线电数据传输技术对传统的主从式机械手进行改进。可以实现主机械手对从机械手的更远距离控制。它独特设计的机械机构不仅可以实现主从式的控制,而且还可以完成很多其他的功能。
为了体现主从式遥控机械手的用途,我们把它安装在消防机器人上。通过它的帮助消防机器人可以完成在火场当中的救助任务。通过主机械手来控制从机械手完成救助功能,让机器人代替人类来完成人类不宜到达的地区完成任务。
该设计在工业机器人尤其是主从式机械手的研究方面做了一些尝试,希望能够为工业机器人的研究提供一些有益的参考。
一、《主从式遥控机械手》科技立项与研究的目的、意义
主从式机械手的研制开始于20世纪40年代,当时主从式机械手应用于放射性材料处理中。它为机器人的诞生打下了基础。随着科学技术的发展以及各种控制理论和信息理论的兴起,主从式机械手也得到了长足的发展。60年以来以示教再现式控制为主要特征,用示教盒、遥控手柄和手把手示教的主从式机械手仍然是应用最广的工业机器人。
80年代,高性能指标的机器人增多,继搬运机器人、喷漆机器人、点焊机器人和弧焊机器人之后,各种装配机器人和遥控作业机器人也迅速发展,带感觉的第二代机器人以装配机器人为先导,在电子工业中进入了实用阶段。
80年代后期,机器人被列入中国国家七五攻关项目,有了较大发展,已完成示教再现式机器人成套技术的研究开发,研制出喷漆、点焊、弧焊等作业的机器人和水下机器人,并已开始在生产线上应用,但尚未形成产业,其应用尚待推广。
工业机器人可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。工业机器人正不断朝着结构多样化、自控智能化和监控智能化方向发展。
二、项目研究过程与方法概述
在结构设计方面,先应用Pro/E软件进行仿真,对结构进行运动和结构分析,避免产生运动干涉