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上海電機(jī)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
課 題 基于步進(jìn)電機(jī)的三自由度直角坐標(biāo)型機(jī)械手設(shè)計(jì)
專 業(yè) 機(jī)械電子工程
年 級(jí) 2008級(jí)
姓 名 丁偉 學(xué) 號(hào)101102070701
學(xué) 院 院 長(zhǎng)（簽字）
指 導(dǎo) 教 師 （簽字） 吳婷
2011年 月 日
課題
來(lái)
源
企業(yè)課題
課
題
的
目
的
、
意
義
在工業(yè)生產(chǎn)線中，機(jī)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(gè)重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運(yùn)送到另一個(gè)指定的位置進(jìn)行裝配。機(jī)械手臂代替了人工的繁雜勞動(dòng)，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(jì)一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，功能完備，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和性能/價(jià)格比的機(jī)械手。機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，以該課題為機(jī)械電子工程畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)移動(dòng)自由度組合而成，即機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)是沿著直角坐標(biāo)的X、Y、Z 3個(gè)軸方向的直線運(yùn)動(dòng)組成。機(jī)械手作伸縮、平移和升降運(yùn)動(dòng)，在空間的運(yùn)動(dòng)范圍一般是一個(gè)長(zhǎng)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(kāi)合是60度。
機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式：本課題四個(gè)自由度通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由單片機(jī)進(jìn)行控制。
機(jī)械手（重復(fù)）定位精度：±0.5mm
機(jī)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(jī)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(dòng)距離為：20cm（最大速度10cm/s）
Y軸小臂上下移動(dòng)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(kāi)合角度為：60度（最大速度60度每秒）
料槽小臂（推動(dòng)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(jī)控制電路原理圖1張A1；
設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)不少于1.5萬(wàn)字；
外文技術(shù)資料翻譯不少于2萬(wàn)印刷符號(hào)。
課
題
主
要
內(nèi)
容
及
進(jìn)
度
收集、研讀工業(yè)機(jī)械手的國(guó)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(diǎn)；
根據(jù)技術(shù)要求擬定設(shè)計(jì)方案，包括整體結(jié)構(gòu)方案和控制方案；
設(shè)計(jì)三自由度機(jī)械手的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，畫(huà)出總裝配圖并完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
挑選部分典型零件設(shè)計(jì)零件工作圖；
利用單片機(jī)控制完成機(jī)械手的電路原理圖；
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
工作進(jìn)度：
2011.11 收集、研究資料
2012.12 開(kāi)題，擬訂總體設(shè)計(jì)方案
2012.1-2 修改、完善開(kāi)題報(bào)告；完成文獻(xiàn)翻譯
2012.2.13-2012.3.31 系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)，繪制接線原理圖
2012.5.1-2012.5.5 控制系統(tǒng)部分程序編寫(xiě)
2012.5.6-2012.5.20 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
2012.5.21-2012.5.25 修改及準(zhǔn)備答辯
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