快件搬运机器人”设计说明书教程.docVIP

 PAGE 28  PAGE 29  PAGE 1 “快件搬运机器人”设 计 说 明 书 兰 州 理 工 大 学 设 计 人：文秀梅 张凌志 郭德财 专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：郭润兰 李文辉 学 校：兰州理工大学 日 期：2016年3月8日 前言 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 物流行业快速发展的一个重要标志就是物流自动化进程的不断加快，机器人技术应用已经成为快递行业未来发展的重要因素，该作品机器人将会在减低物流行业人工成本，土地成本和能耗成本等，而且机器人的智能化技术的应用以及物流机器人的研发，将会为物流行业带来效率和成本的双优化，与此同时利用扫描二维码进行识别，不但速度可以有所提高，还能够提高识别率，重复定位精度确保了正确的机器人高工作性。 该快件搬运机器人本身所装置的工业摄像机，利用自身的摄像头来进行扫取货物的条形码，还可以在运送货物的过程中，利用自身特殊的机械结构避开障碍物，从而可以保证动态、快速和高效率的机器人导航，机器人可以安装不同的末端执行器来完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动，可以应用于各种物流系统的运转和工厂内部工序的搬运工作。该机器人按照特定精心设计的路线，在货架和货物堆放处之间穿行的速度可以达到很快，不但不会出错，而且还可以绕开障碍物，完成规定的快件运送任务。机器人本身的体积不大，但是足够可以用机械手臂夹起快件货物。  目录 1 背景3 1.1工业机器人的现状及其应用4 1.2工业机器人的发展趋势4 2 “快件搬运机器人”的设计理念4 2.1 “快件搬运机器人”的设计目的4 2.2 “快件搬运机器人”的功能及完成相应功能的机械系统5 2.3 “快件搬运机器人”的基本性能参数5 2.4 “快件搬运机器人”的主要创新9 3 “快件搬运机器人”的机构运动方案设计9 3.1 “快件搬运机器人”前肢机构设计及优化9 1).两爪机械手机构设计9 2).手腕机构设计16 3).机械臂机构设计18 3.2 “快件搬运机器人”后肢机构设计及优化19 1).膝盖部分机构设计19 2).机械脚机构设计21 3.3 “快件搬运机器人”特色附件设计及优化23 1).信号接收装置设计23 2).机构运动的控制与驱动装置设计23 3.4 行走和奔跑方案的设计及优化27 3.5 避障机构的设计27 4 参考文献28 1 背景 搬运机器人在实际的工作中就是一个机械手，机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。 机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。 机器人一般分为三类，第一类是不需要人工操作的通用机器人，也即我们所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等，工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生