机械手-存取邮件机器人系统设计-论文.doc

摘要 机器人是在自动操作机基础上发展起来的一种能模仿人的某些动作和功能，可以用于移动各种材料、零件、工具等的多种功能。它综合了精密机械、控制传感和自动控制技术等领域的最新成果，并广泛应用到工农业生产和军事等领域。本设计为三自由度坐标型存取邮件机器人，详尽的讨论了机器人伸缩，升降、行走这三个运动方向的主要部件的结构设计。其工作方向为两个直线方向和一个转向。在控制器的作用下，它执行将包裹从货架上搬运到交付站，或是将包裹存放进货架的简单动作，本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。 关键词：三自由度，坐标型，存取邮件机器人 ABSTRACT Developed from auto manipulator, robot is a multi-function manipulator. It can imitation some actions and functions of human being, which can be used to move all kinds of materials, components, tools and so on. It synthesis precision machinery, control sensory device and automatic control system. It is extensive used in industry and agriculture production and military engineering. This scheme introduced an access to package robot of three degrees of freedom. It mainly narrated the major structural design computation of stretch, lifting and walking direction of the transport manipulator. It has two linear direction and a steering direction. Following controller’s function, it carries the mail from the shelf to delivery stop, or sends the mail into the shelf. This paper is a more comprehensive introduction and summing-up for the whole design work. Key words ：three degrees of freedoms, coordinate, access to package robot 目 录 1 绪 论 1 1.1 机器人的应用 1 1.2 机器人的分类 2 1.3 工业机器人的定义 2 1.4 存取邮件机器人国内外研究现状和发展趋势 3 1.5 本课题设计要求 4 2 存取邮件机器人的总体设计 5 2.1 存取邮件机器人的组成及各部分关系概述 5 2.2 存取邮件机器人的设计分析 6 2.3 存取邮件机器人技术参数列表 8 2.4 本章小节 9 3 存取邮件机器人的系统设计 10 3.1 存取邮件机器人的的系统分析 10 3.2 存取邮件机器人的执行机构设计 11 3.3 存取邮件机器人传动装置的选择 12 3.4 轴承的选取与校核 31 3.5 导向装置与配重块 32 3.6 本章小结 33 4 存取邮件机器人控制系统设计 34 4.1 存取邮件机器人的工作原理 34 4.2 控制系统的组件 34 4.3 单片机的程序设计 36 4.4 使用说明 41 4.5 本章小节 41 5 结论 42 参考文献 43 致谢 44 1绪论 机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视[1]。 1.1 机器人的应用 机器人是一种很特别的生产工具，因此，机器人应用的范围十分广泛。这些应用可以被划分为3类：材料处理、材料搬运和装配。 在材料处理中，机器人用工具来加工和处理原材料。例如，机器人工具可包括钻头，从而可以在原始材料上执行钻孔操作。 材料搬运包括装载、卸载和转移制造设备上的加工零件。这些操作可以由机器人可靠地重复执行，因此提高了质量，减少了废料损失。 装配是机器人技术的另一个广泛应用。