垂直面繪畫機器人的機械系統(tǒng)設(shè)計開題報告.docx
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X軸電機 2. 固定座 3. X軸絲杠 4. 執(zhí)筆器(滑臺) 5. Y軸絲杠 6. Y軸電機方案二:在方案一的基礎(chǔ)上發(fā)展,將導(dǎo)軌滑臺裝置安裝在四個車輪上,并縮小其體積,使得本方案體積小,輕巧便攜的優(yōu)點得到突出。將作業(yè)區(qū)域模塊化,在控制方面,導(dǎo)軌和小車各自擁有一套算法。1. X軸電機 2. 車輪 3. 固定座 4. X軸絲杠 5. Y軸電機 6. Y軸絲杠 7.執(zhí)筆器(滑臺) 方案三:采用機械手臂的形式,模仿人類的動作完成作業(yè)。1.底座 2. 電機I 3. 連桿I 4.連桿II 5連桿III 6. 執(zhí)筆器 7.連桿IV 8.電機IV 9.電機III 10.電機II結(jié)合自身興趣綜合考慮后,選擇方案三。4.2執(zhí)筆器(1)純機械固定 卡箍螺栓固定 過盈固定(2)機電固定6(3)機械手自主抓握固定結(jié)合自身能力綜合考慮選擇機電固定。4.3電機種類特點適用場合直流有刷電機+減速箱+編碼器啟動轉(zhuǎn)矩大,成本低,速度和轉(zhuǎn)矩比較適中一般控制場合直流無刷電機+減速箱+編碼器壽命長,控制簡單,穩(wěn)定性好,速度上限高對精度、速度、穩(wěn)定性等綜合要求高的場合步進電機+減速箱雖然是開環(huán)的但控制精度可以做到很高,控制成本較低;容易丟步使得轉(zhuǎn)矩和速度特性都很一般一般控制場合伺服電機+減速箱相對于步進電機轉(zhuǎn)矩更大,精度更高,成本高要求較高的控制場合直接驅(qū)動電機具有較高的剛性,幾乎無摩攘機械手臂4.4減速器機器人常用的減速器有以下幾種:編號種類優(yōu)點不足適用場合方案一諧波減速器承載能力高,傳動比大,體積小,重量輕,傳動效率高,壽命長柔輪的剛度偏低載荷要求不大的關(guān)節(jié)方案二RV減速器剛度高,抗沖擊能力強,結(jié)構(gòu)緊湊,減速比大,傳動精度高價格較貴載荷要求較大精度要求較高方案三行星減速器高剛性、高精度、重量輕、體積小、傳動比范圍大、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低適應(yīng)性強。對同心度要求十分高適用于起重運輸、工程機械、石油化工、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表等工業(yè)部門機器人用減速器必須要滿足體積小、精度高、重量輕、減速比大、剛度高等要求??拷┒说年P(guān)節(jié)可采用諧波減速器,靠近底座的關(guān)節(jié)應(yīng)采用RV或行星減速器。但因為本課題涉及的繪畫機器人屬于輕型機器人,在滿足條件的情況下可采用成本低、結(jié)構(gòu)簡單的方案三諧波減速器【7】。該減速機構(gòu)也可完成旋轉(zhuǎn)傳動。4.5傳動裝置查閱手冊,結(jié)合輕型機械手的實際情況,機械手的直線運動由同步帶來實現(xiàn)。同步帶用于傳遞平行軸間的運動或?qū)⒒剞D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動。機械手的旋轉(zhuǎn)運動可由自帶減速器、編碼器的電機直接驅(qū)動,可有諧波齒輪帶動。5預(yù)定要求(1)各關(guān)節(jié)的電機安裝(2)電機驅(qū)動力矩(3)機械結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(4)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及受力(6)運動分析6設(shè)計思路7進度安排1通過廣泛調(diào)研有關(guān)書籍、(國內(nèi)、國外)文獻,熟悉黑板繪畫機器人的工作原理及相關(guān)動作,確定擬定的分析和解決問題步驟、內(nèi)容,寫出分析和解決問題的方案和開題報告,參加開題答辯1月11號3月10號2對機械結(jié)構(gòu)方案進行詳細(xì)設(shè)計3月11號3月16號3根據(jù)所設(shè)計的詳細(xì)方案進行機械設(shè)計計算3月17號3月22號4建立機械結(jié)構(gòu)模型,出工程圖,進行機構(gòu)運動仿真運行3月23號5月13號5對原有參數(shù)進行校準(zhǔn)和驗算,完善工程圖5月14號5月20號6完成畢業(yè)論文, 英語翻譯分散到以上的時間里5月21號5月29日7完成論文正稿編寫、外文文獻翻譯,提交畢業(yè)論文全部資料5月30日6月05日8設(shè)計的預(yù)期結(jié)果(1)含有分析計算過程、詳細(xì)步驟的符合任務(wù)書要求的畢業(yè)論文一份。(2)模擬機械手臂工作時的運動仿真動畫。(3)合計工作量為1.5張A0圖紙的工程圖。9參考文獻1 馬曉花. 四自由度串聯(lián)機械手軌跡規(guī)劃研究D.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2010.2 王光建,廖志勇,陳雪華. 機器人寫字技術(shù)及其運動參數(shù)J. 重慶大學(xué)學(xué)報(自科學(xué)版),2003,12:6-9.3 邱桂林. 繪畫機器人執(zhí)筆器設(shè)計與控制方法D.沈陽工業(yè)大學(xué),2012.4 Harold Cohen.The Robot as an Artist. http:/www.scinetphotos.com/aaron.html.5 Chyi-Yeu Lin, Li-Wen Chuang, and Thi Thoa Mac.Human Portrait Generation System for Robot Arm Drawing Insertion of Pause in Drawing from Babbling for Robots Developmental Imitation Learning.2009 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent MechatronicsSuntec Convention and Exhibition CenterSingapore, July 14-17, 20096 張學(xué)文. 四自由度教學(xué)型機器人運動軌跡控制技術(shù)研究D.重慶大學(xué),2009.7 類延超. 五自由度寫字機器人系統(tǒng)研究D.山東大學(xué),2012.8 Ka Wai Kwok;Sheung Man Wong;Ka Wah Lo;Yeung Yam.Genetic Algorithm-Based Brush Stroke Generation for Replication of Chinese Calligraphic Character. 2006 IEEE Congress on Evolutionary Computation, Sheraton Vancouver Wall Centre Hotel, Vancouver, BC, Canada, July 16-21, 2006:10571064.9 Gazeau Jean-Pierre, Zeghloul SaId.The Artist Robot_A robot drawing like a human artist. 2012 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Athens,2012: 486 491.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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