文档介绍：摘要近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、培养机器人技术人才、推广机器人的应用是有现实意义的。本文的工作是围绕一个六自由度的教学机器人系统的开发和设计进行的。论文首先根据教学机器人的任务要求,确定机器人的各项基本技术指标,为机器人系统的设计提供依据;在此基础上,通过分析比较,提出机器人的六自由度关节型总体结构型式,确立了采用直流力矩电机驱动、谐波减速器传动、增量式光电编码器检测的总体方案;介绍了控制系统总体框架。采用改进的瓾法建立教学机器人的数学模型,对其运动学正解、雅可比矩阵进行求解,采用代数逆解方法求得其逆解。并对工具的变换和采用不同基坐标的情况进行分析,指明了使求解方法通用化的方法。运用软件对教学机器人的工作空间进行了分析,仿真分析了传感器、减速器误差以及加工制造误差引起的末端位置误差。,选择各关节电机、减速器的型号。对各关节的结构进行了详细的设计,校核了部分关键零件,给出了典型关节的装配图,并对整个机器人本体进行了虚拟设计,给出了三维仿真模型。建立了关节控制的数学模型,提出采用速度、位置双闭环的控制策略来实现关节控制,运用软件辅助设计方法设计了速度、位置最后探讨了教学机器人轨迹规划的有关问题,给出了运动学正、逆解的程序实现方法,关节空间插补方法,笛卡儿空间直线、平面圆弧、空间圆弧插补算法。关键词:机械手;教学机器人;运动学;位置伺服系统制器。哈尔滨工程大学硕士学位论文’
...甌:..,:。
哈尔滨工程大学硕士学位论文甋.:籺簁簆
第滦髀课题来源及研究意义机器人是典型的机电一体化装备,除了在制造业、农业、医疗、海洋开发、航天工程等方面得到了越来越广泛的应用之外,也已经渗透到人们生活的各个方面,随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范围还在不断地扩大。机器人产品技术附加值很高,应用范围很广,机器人产业是正在快速成长中的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业【¨。在这样的背景下,机器人技术与相关方面人才的需求也迅速增加,各高校也相应加大了对机器人技术人才的培养力度教学机器人作为这种先进技术的实物载体,在教学中的位置越来越重要。它融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件等众多先进技术,可为各相关技术课程教学提供很好的教学平台。目前,随着机器人相关课程教学改革的逐步深入,国内一些高校加大了这方面的投入,或购买工业机器人加以改造,或进行了专门的研制【。一些公司也瞄准这一市场,,已有不同型式的教学机器人相继问世,如上海交大的汀⑻,而且部分产品价格偏高,加之,购买的教学机器人产品的开放性有限,,配合我校本科生和研究生《机器人学》、《机器人技术》及‘机电一体化系统设计》等课程的教学工作,以及进一步推动我校创新活动的开展,学校决定研制适合我校教学要求的教学机哈尔滨工程大学硕士学位论文
⒄估芬约坝τ孟肿器人。本课题就是在这个背景下开展工作的。“机器人”是人类想象中创造出的一种像人一样能够代替人去完成各种各样的工作的机器,早在三千年前机器人的概念已在人类的想象中诞生,公元前年,我国西周时代就流传有周穆王与歌舞机器人占的故事。公元前兰停畔@胺⒚髡呶?,张衡发明的指南车可算是世界上最早的机器人雏形。“机器人”的说法最早产生于年捷克剧作家卡雷尔·凯培克的一部幻想剧《罗萨姆的万能机器人》中。年,美国科幻小说家阿西莫夫在他的小说‘我是机器人》中,提出了有名的“机器人三守则”,给机器人赋以新的伦理性。机器人形象的产生说明人类对于先进生产工具的追求,人们的这种愿望给科学技术研究提出了一个新课题,:兄平锥美国原子能委员会的阿尔贡研究所为了解决代替人处理放射性物质,于年研制遥控机械手;年又开发了电气驱动的机械式主从机械手,解决了对放射性材料的远距离操作问题。年,美国麻省理工学院7⒊晒α说谝淮鼗玻隢机床相关的控制技术及机械零部件的研究,,美国人乔治·德沃尔钤缣岢隽斯ひ