3.4机器人Z轴的设计 18

3.4.1步进电机的选择 18

3.4.2导轨的选择 20

3.4.3最大承载螺钉校核 20

3.4.4滚珠丝杠和丝杠支撑的选择 21

3.4.5丝杠螺母和滑块连接件的设计 21

3.4.6联轴器的选择 22

3.4.7电机安装板的设计 22

3.5手爪的设计 23

3.5.1手爪结构的选择 23

3.5.2手指的设计 24

3.5.3手爪旋转电机的选择 24

3.5.4法兰盘的设计 25

3.5.5联轴器的选择 25

3.5.6电机安装板的设计 26

3.5.7手爪和Z轴连接设计 26

3.6视觉系统的选择及安装 27

4. 机器人的控制系统 28

4.1机器人运动控制 28

4.2机器人控制系统构成 28

5.结论 30

6.致谢 31

7.参考资料与文献 32

1  绪论

1.1本课题的意义与目的

在科技日益发达，人们的工作生活越来越智能化、自动化的时代，让人们更加的理解“科学技术是第一生产力”的真理，人们的双手渐渐的从劳动中解放出来，更多的是用智慧和科技去完成很多事情，尤其是一些简单、繁多、负荷大的工作，就更需要机器代替人去工作，随着科技化智能化的发展，人们的生产生活中出现了机器人的身影。其中就有可以自行进行搬运工作的搬运机器人，其中涉及很多学科,包括，力学，机械学，机器人学，自动控制技术，光学视觉系统，控制系统。

此课题针对上海擎用汽车零部件有限公司生产线上零件成品和毛培件的搬运问题开展对基于视觉的直角坐标式搬运机器人的研究，这种机器人是基于视觉系统的，即可以自动的识别物品，并且搬运到预定位置。搬运机器人再抓取不同外形的物体，可以更换不同抓取行程的手爪,这样一来,使人们工作任务减轻了很多 , 搬运机器人可以在人类无法适应的环境中工作，还可以消除工人在搬运一些重物或者危险品时的安全隐患。

1.2直角坐标机器人国内外研究现状

1.2.1工业机器人发展历程

1.2.2国外研究综述

1.2.3我国搬运机器人研究现状

1.3搬运机器人的发展趋势

2机器人设计方案

2.1工作要求

机器人的主要任务是在规定的工作时间内,将需要处理的零件或者毛培搬到指定的地点，然后再将加工完成的零件运到下一个地点,这些都是机器人自行完成的动作,最终完成对指定零部件的运送工作，工作范围是1500mm×1500mm×800mm，目标重量不超过10kg，目标尺寸不超过150mm×150mm×150mm。X轴、Y轴和Z轴为三个不同方向的平动；为了找到合适的方位抓取目标，手爪设计为可转动手爪，共四个自由度；X， Y方向工作行程为1500mm，Z方向工作行程800mm，X、Y和Z三个方向的运动速度都为为0.1m/s，机械手爪转动速度为2r/s，机器人各自由从速度为零加到0.1m/s的时间都为0.1s;由于目标重量最大为10kg，且运动高度可达800mm，所以对四角支架的刚度有一定的要求，保证目标在被搬运的过程平稳移动。且手抓的抓力要保证可紧紧抓牢物体，在搬运过程中目标不会掉落。论文网