基于步進(jìn)電機的三自由度機械手設(shè)計【直角坐標(biāo)機器人型-單片機】【CAD高清圖紙和文檔】

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上海電機學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課 題 基于步進(jìn)電機的三自由度直角坐標(biāo)型機械手設(shè)計 專 業(yè) 機械電子工程 年 級 2008級 姓 名 丁偉 學(xué) 號101102070701 學(xué) 院 院 長（簽字） 指 導(dǎo) 教 師 （簽字） 吳婷 2011年 月 日 課題 來 源 企業(yè)課題 課 題 的 目 的 、 意 義 在工業(yè)生產(chǎn)線中，機械手具有很廣泛的用途。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運送到另一個指定的位置進(jìn)行裝配。機械手臂代替了人工的繁雜勞動，并且操作精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。課題的目的是構(gòu)思、設(shè)計一種結(jié)構(gòu)相對簡單，功能完備，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和性能/價格比的機械手。機器人是典型的機電一體化設(shè)備，以該課題為機械電子工程畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計課題在教學(xué)上也是很有意義的。 要 求 課題的主要技術(shù)要求： 3個移動自由度組合而成，即機器人手臂的運動是沿著直角坐標(biāo)的X、Y、Z 3個軸方向的直線運動組成。機械手作伸縮、平移和升降運動，在空間的運動范圍一般是一個長方體。Y軸上下自由度的工作范圍是10cm，前后自由度的工作范圍是25cm，左右自由度的工作范圍是20cm，手爪開合是60度。 機械手驅(qū)動方式：本課題四個自由度通過步進(jìn)電機的驅(qū)動來實現(xiàn)，由單片機進(jìn)行控制。 機械手（重復(fù)）定位精度：±0.5mm 機械手最大抓重：1kg 工件尺寸：直徑約2～3cm，圓柱形，材料是鐵質(zhì)。 物料盤（采用步進(jìn)電機控制）每工步旋轉(zhuǎn)角度：30度（最大轉(zhuǎn)度：30度每秒） Y軸大臂上下移動距離為：20cm（最大速度10cm/s） Y軸小臂上下移動距離為：10cm（最大速度10cm/s） X軸小臂伸縮距離：10cm （最大速度10cm/s） Z軸平移距離：10cm（最大速度10cm/s） 手指開合角度為：60度（最大速度60度每秒） 料槽小臂（推動工件的推桿）伸縮距離為：15cm（最大速度10cm/s） 課題工作量要求： 完成包括總裝配圖、部件圖、主要零件圖在內(nèi)的圖紙不少于2張A0,主要零件圖總圖幅不少于一張A1，單片機控制電路原理圖1張A1； 設(shè)計計算說明書不少于1.5萬字； 外文技術(shù)資料翻譯不少于2萬印刷符號。 課 題 主 要 內(nèi) 容 及 進(jìn) 度 收集、研讀工業(yè)機械手的國內(nèi)外技術(shù)資料，特別是結(jié)構(gòu)和控制資料，熟悉其結(jié)構(gòu)特點； 根據(jù)技術(shù)要求擬定設(shè)計方案，包括整體結(jié)構(gòu)方案和控制方案； 設(shè)計三自由度機械手的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，畫出總裝配圖并完成相應(yīng)的設(shè)計計算； 挑選部分典型零件設(shè)計零件工作圖； 利用單片機控制完成機械手的電路原理圖； 撰寫設(shè)計計算說明書。 工作進(jìn)度： 2011.11 收集、研究資料 2012.12 開題，擬訂總體設(shè)計方案 2012.1-2 修改、完善開題報告；完成文獻(xiàn)翻譯 2012.2.13-2012.3.31 系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計計算，繪制總裝配圖 2012.4.1-2012.4.15 繪制主要零件的零件施工圖 2012.4.16-2012.4.30 控制系統(tǒng)設(shè)計，繪制接線原理圖 2012.5.1-2012.5.5 控制系統(tǒng)部分程序編寫 2012.5.6-2012.5.20 撰寫設(shè)計計算說明書 2012.5.21-2012.5.25 修改及準(zhǔn)備答辯 - 4 -