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1、2010屆畢業(yè)論文題目： 數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真學(xué)生： 夏美超導(dǎo)師： 徐啟圣 副教授 2010.6.9我國(guó)機(jī)器人研究現(xiàn)狀 n機(jī)器人是一種能夠進(jìn)行編程，并在自動(dòng)控制下執(zhí)行某種操作或移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置。n機(jī)器人技術(shù)綜合了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制及人工智能等多種科學(xué)的最新研究成果，是機(jī)電一體化技術(shù)的典型代表，是當(dāng)代科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用正受到越來(lái)越多的國(guó)家的重視。 什么是機(jī)械手 ？n機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。 數(shù)控上下料機(jī)器人機(jī)械手趨勢(shì)nA是機(jī)器人的智
2、能化，多傳感器、多控制器，先進(jìn)的控制算法，復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)；nB與生產(chǎn)加工相聯(lián)系，滿足相對(duì)具體的任務(wù)的機(jī)械手，主要采用性價(jià)比高的模塊，在滿足工作要求的基礎(chǔ)上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場(chǎng)化、模塊化的元件。 數(shù)控上下料機(jī)器人機(jī)械手 機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類 n1 夾持式：用夾緊力抓取物體。如兩指式、 多指式和雙手雙指式 。n2 吸附式：用磁力吸取物體。如電磁鐵式，永磁鐵式。抓取部分 n可由手指，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置三部分組成的 ：n1 手指可采取兩指夾緊式；n2 傳動(dòng)可采取單支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型 ；n3 驅(qū)動(dòng)裝置可采取氣動(dòng)式。機(jī)械手爪 機(jī)械手 包括機(jī)械手爪，機(jī)械手腕，機(jī)座，腰座等：運(yùn)用P
3、LC程序控制設(shè)計(jì)n輸入和輸出點(diǎn)分配輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖表及原理接線圖代號(hào)代號(hào)代號(hào)代號(hào)輸入輸入啟動(dòng) SB1 X0 下限行程 SQ1 X1 上限行程 SQ2 X2 右限行程 SQ3 X3 左限行程 SQ4 X4 停止 SB2 X5 操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動(dòng)單步操作程序和自動(dòng)連續(xù)操作程序 原理如下：1把旋鈕置于回原點(diǎn)，X16接通，系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)，Y5驅(qū)動(dòng)指示燈亮。再把旋鈕置于手動(dòng)，則X6接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ為一跳轉(zhuǎn)指令，如果CJ驅(qū)動(dòng)，則跳到指針P所指P0處），執(zhí)行手動(dòng)程序。之后，由于X7常閉觸點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行CJ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動(dòng)位置，（既X
4、6常閉閉合、X7常閉打開）則程序執(zhí)行時(shí)跳過(guò)手動(dòng)程序，直接執(zhí)行自動(dòng)程序?；卦怀绦蚧卦怀绦蛉鐖D所示。用S10S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用S10S19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1?；卦怀绦蛉鐖D所示。用S10S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用S10S19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1?；剞D(zhuǎn)位圖 , 自動(dòng)操作程序機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及運(yùn)用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及運(yùn)用MATLAB軟件實(shí)軟件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真n由于動(dòng)力學(xué)分析的復(fù)雜性，推出的各關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的表達(dá)式很復(fù)雜，計(jì)算量巨大，機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型往往具有較復(fù)雜的多自由度、高非線性
5、、高耦合的特點(diǎn)，通過(guò)建立其動(dòng)力學(xué)方程并求其精確解是相當(dāng)困難的。在應(yīng)用牛頓歐拉方法完成了機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，本章在MATLAB平臺(tái)下，建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖形仿真及動(dòng)力學(xué)仿真模型.末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡 ：末端執(zhí)行器 初始時(shí)與結(jié)束時(shí)的位姿 機(jī)器人各關(guān)節(jié)角均輸入極限值，當(dāng)仿真時(shí)間T=1s。模型可以輸出末端執(zhí)行器速度，加速度變化曲線。 可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)仿真結(jié)果分析：仿真結(jié)果分析： 經(jīng)過(guò)使用MATLAB進(jìn)行編程仿真，通過(guò)仿真截圖觀察得到的結(jié)果與計(jì)算后期望的結(jié)果大致相同。本論文取得的結(jié)果本論文取得的結(jié)果 ： 利用MATLAB仿真軟件對(duì)簡(jiǎn)化后的機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得出了機(jī)械手末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)仿真曲線，對(duì)在機(jī)械控制中使用虛擬控制技術(shù)進(jìn)行了嘗試和探索。 結(jié)束，謝謝！
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