机械手毕业设计(7)

2019-08-03 14:33

}

float Voltage4; float Voltage5; struct position *next;

记录的位置同时显示在列表框中,记录位置不超过1000个。 为了便于对这些位置作修改,本文采用链表来动态存储这些结构体。 当记录结束以后,就可以运行刚才记录的一系列位置了,由于采用链表结构存储程序,所以取用这些程序很方便,只需用一个指针从链表首部开始取程序,逐行运行,至到链表末尾即可。

程序运行的时候,机器人各个关节同时运动,工作效率高;正在运行的那行程序,以高亮状态显示。

另外,对于记录的位置可以做删除、清空等操作。

4.2.5设置参考点及回参考点

程序启动或退出的时候,机器人应停留在预设的参考点上,这个参考点在初始对话框函数BOOL CRobotDlg::OnInitDialog()中预先设置。在程序运行期间,使用者也可以自行设置。

回参考点的程序和回放示教程序一样,不过回参考点只是运行到一个位置。

第5章 总结

5.1 所完成的工作

(1)对实验平台的改造

本文利用的是报废的焊接机器人,要改造成送料机器人,不但要对末端执行机构进行重新设计,还要重新布线。

(2)对关节轴电位器进行重新标定

由于标定电压不同,标定曲线和所得的函数关系就不同,本文选用的是10v电压。

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(3)设计端子板电路及驱动电路

端子板是计算机、板卡控制信号端与机器人电路端的“桥梁”,承担着信号调理、驱动放大等任务。

(4)控制软件的设计

软件是机器人的“大脑思维”,软件的设计就是将人的意志赋予机器人的“大脑”。

5.2 设计经验

(1) 底座设计成长方体不合理

当腰关节在不同的位置时,肩关节运动的下限不同,不便于编程;最好将底座设计成圆柱体,并且下面带有法兰支撑。 (2) 最好安装机械制动装置

仅依靠程序来实现制动并不可靠,例如突然掉电,将无法制动。 (3) 电机上应安装放电回路

电机相当于一个线圈,在电机启动或者停止瞬间,会产生很高的感应电动势,很可能会对电路中的元器件造成破坏,所以要加上稳压或者续流元件。

(4) 电位器输出电压会在一定范围内会有无规则的波动

由于电位器材料电阻率分布的不均匀以及电刷滑动时接触电阻的无规律

变化,会引起所谓的“滑动噪声”。这导致电位器反馈电压并不准确。

(5) 关节角的方向及电位器的安装

关节角最好符合关节角坐标系,并且电位器输出电压最好随关节角的增大

而增大,这样便于编程。

5.3 误差分析

本文中每个关节的角度误差在±2°左右,由于是开环机构,所以综合叠加起来,末端误差可能会较大,并且重复精度不够。

下面简要分析一下误差的来源:

(1) 工作台、基座的上下表面平行度误差,腰关节转轴的垂直度误差,

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(2) 以及其它关节之间的平行度误差

(3) 齿轮、轴承的间隙,齿形带的变形不均匀 (4) 装配误差

(5) 各关节轴的回转误差,各连杆的受力变形误差; (6) 运行时,机械部分的振动

(7) 电位器的滑动噪声,以及电源的不稳定都会导致反馈电压的不准确 (8) 用程序实现制动不如机械制动装置反应快

5.4 可以继续探索的方向

(1) 对于本文中的示教编程部分,将程序稍作修改,就能实现对示教程序的保

存和离线修改,进而也容易实现离线编程。

(2) 可以用Opengl或者ADAMS订作一个虚拟场景,进而实现虚拟示教编程,

这样会更加安全和方便。当然手工编写的程序代码也可以在此虚拟场景中运行,以验证其合理与否。

(3) 通过虚拟场景和网络,也可以进一步实现对机器人的远程监测和控制。 (4) 还可以尝试在原有实验平台上加上视觉反馈。 (5) 控制界面如果用LabView设计,可能会更方便些。

(6) 通过进一步完善控制方式和控制结构,可以将控制系统的软件嵌入到嵌入

式系统上去。

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致 谢

为期三个多月的毕业设计即将结束,回顾整个过程,我深有感受。老师和一些技术人员认真地给我们讲解了其工作原理,分析了各部件的功能特性和构造,避免了我在毕业设计过程中的盲目性。在设计过程中,我翻阅了大量的相关资料,同时将大一至大三上学期所学的相关专业课本认真的温习了一边,增加了很多理论知识。以前我对汽车的工作原理、工厂的工作环境和汽车的构造,没什么认识,但通过这次设计,我了解了,也感受到了。总之,这次设计,使我将三年中所学到的基础知识得到了一次综合应用,使学过的知识结构得到科学组合,同时也从理论到实践发生了一次质的飞跃,可以说这次设计是理论知识与实践运用之间互相过渡的桥梁。

知识的巩固固然重要,但能力的培养同样不可忽略。我觉得这次设计的完成,不仅锻炼了我搞设计的工作能力,培养了我独立思考的能力,解决困难的方法,并且也培养了我独立﹑创新﹑力求先进的思想。同时我认识到:无论做什么事,只要你深入的去做,难事不难,但如果你不去用心的做,易事不易。机不可失,我在这次的设计中倾注了大量的心血,尽一切力量争取将设计做到在最好。我认为我在这段时间内所有的收获,对我今后的学习和工作会是一笔难得的财富。 于老师总是耐心地给我讲解有关方面的知识,及时了解我设计中遇到的难题,使我得以在短时间内完成设计工作,同时教导我们不管是在以后的工作还是学习中,都要保持治学严谨的态度。在本次毕业设计中,于老师以及其他指导老师付出了辛勤的劳动,在此向他们表示衷心的感谢。此次设计的圆满完成与同组其他人员的通力合作也是分不开的,他们给了我许多帮助和指点,在此一并表示感谢!

由于自己能力所限,时间仓促,设计中还存在许多不足之处,恳请各位老师同学给予批评指正。

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参考文献

[1] Craig, John J. Introduction to robotics. 北京 机械工业出版社,2006 [2] Basilio Bona and Aldo Curatella. Identification of IndustrialRobot Parameters

for Advanced Model-Based Controllers Design Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Barcelona, Spain, April 2005 [3] 索罗门采夫. 工业机器人图册. 北京 机械工业出版社,1993 [4] 周伯英. 工业机器人设计. 北京 机械工业出版社,1995

[5] 郭洪红 贺继林 田宏宇 席巍. 工业机器人技术. 西安电子科技大学出

版社,2006

[6] 三浦宏文. 机电一体化实用手册. 科学出版社 OHM社,2001 [7] 陈国联 王建华 夏建生. 电子技术. 西安交通大学出版社,2002 [8] 沈裕康 严武升 杨庚辰. 电机与电器. 北京理工大学出版社,2002 [9] 罗建军 朱丹军 顾刚 刘路放. 大学C++程序设计教程. 北京:高等教育

出版社,2004

[10] 罗建军 崔舒宁 杨琦. 大学Visual C++程序设计案例教程. 北京:高等

教育出版社,2004

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