Labview专业课程设计机器人手臂设计.doc
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1、芜湖职业技术学院Labview课程设计题 目 :机器人手臂设计设计人 :系 :信息工程系年 级 :09计算机应用(4)班学 号 :指导老师: 日 期:-6-15目录摘要.1第一章 课程设计21.1 课程设计题目21.2课程设计要求21.3课题分析31.4设计目标31.5中国外发展及研究现实状况4第二章 运动方案设计62.1手臂设计图62.2机器人手臂预期功效要求62.3程序模块设计6第三章机器人手臂程序73.1机器人手臂完整图73.2机器人手制作程序83.3机器人手臂旋转程序83.4机器人关节颜色调整程序93.5机器人手臂移动程序93.6机器人各个关节控制程序23.7机器人手张合23.8机器人
2、手臂位置控制33.9机器人关节跳动3第四章 机器人手臂功效介绍44.1显示模块44.2 手臂控制模块44.3 颜色选择模块84.4手关节控制按钮104.5整体框图10第五章 心得体会19第六章 参考网站20摘要虚拟仪器是对传统仪器重大突破,是计算机和仪器相结合产物,含有显著技术优势,代表着仪器发展最新方向和时尚。机器人手臂含有较高作业能力,所以对它控制成为机器人研究领域一个关键方向,含有较强理论意义和实际价值。机器人手臂在很多领域得到广泛应用。第一章 课程设计1.1 课程设计题目:机器人手臂设计1.2课程设计要求手臂应满足下列要求:A. 自由伸缩;B.自由360度旋转;C.相关节,含有一定握力
3、。(1)界面美观简练,程序应符合工程化思想。(2)设计文档符合软件文档国家标准。(3)A4号纸打印,不得少于20页,最大字体不得大于四号字(除标题)。(4)截止日期6月18日。1.3课题分析机器人是近30年发展起来一个经典、机电一体化、独立自动化生产工具。在制造工业中,应用工业机器人技术是提升生产过程自动化,改善劳动条件,提升产品质量和生产效率有效手段之一,也是新技术革命一个关键内容。自古以来,大家所设想机器人通常是一个在外形和功效上均能模拟人类智能机器。尤其是在20世纪20年代前后,捷克和美国部分科幻作家创作了一批相关未来机器人和人类共处中可能发生小说之类文学作品,更使机器人在大家思想中成为
4、一个无所不能“超人”。在现实生活中,部分民间工匠依据这些文学描绘,也制造出部分仿人或仿生机器人。然而在当初科技条件下,要使机器人含有某种特殊“智能”而成为“超人”,显然是不可能。美国戴沃尔设想了一个可控制机械手,她首先突破了对机器人传统见解,提出机器人并不一定必需像人,不过必需能做部分人工作。1954年,她依据这一想法设计制作了世界上第一台机器人试验装置,发表了适适用于反复作业通用性工业机器人一文,并取得了美国专利。戴沃尔将遥控操纵器关节型连杆机构和数控机床伺服轴联结在一起,预定机械手动作一经编程输入后,机械等就能够离开人辅助而独立运行。这种机器人也能够接收示教而完成多种简单任务。示教过程中操
5、作者用手带动机械手依次经过工作任务各个位置,这些位置序列统计在数字存放器中,任务实施过程中,机器人各个关节在伺服驱动下再现出那些位置序列。所以,这种机器人关键技术就是“可编程”和“示教再现”。1.4设计目标因为现代科技发展,很多危险工作已逐步由机械手臂所替换,尤其是多年来太空科技发展日新月累,很多外太空探勘工作也总少不了机械手臂帮助。机械手臂优点在于不会如同人通常会有疲惫感,对于指令能确实完成,也不易因为人为疏失而造成伤害,这些优点在不许可一点错误科技发展上含有极重大意义,也是为何机械手臂应用愈发广泛原因。藉由软件帮助,能自由控制手臂动作,是本课程设计关键目标。1.5中国外发展及研究现实状况中
6、国外机器人领域发展近几年有以下多个趋势1、工业机器人性能不停提升(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不停下降。2、 机械结构向模块化、可重构化发展。比如关节模块中伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方法结构机器人整机;国外已经有模块化装配机器人产品问市。3、工业机器人控制系统向基于PC机开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提升,控制柜日见小巧,且采取模块化结构;大大提升了系统可靠性、易操作性和可维护性。4、 机器人中传感器作用日益关键,除采取传统位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人
7、则采取视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器融合技术来进行环境建模及决议控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已经有成熟应用。5、虚拟现实技术在机器人中作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中感觉来操纵机器人。6、现代遥控机器人系统发展特点不是追求全自治系统,而是治理于操作者于机器人人机交互控制,即遥控加局部自主系统组成完整监控遥控操作系统,使智能机器人走出试验室进入实用化阶段。美国发射到火星上“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用最著名实例。7、机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究热点之一,纷纷探索开拓其实
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