[毕业论文]多自由度机械手臂控制系统设计 (2).doc
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1、毕业设计(论文)摘 要随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,市场竞争激烈,人工成本上涨,以往人工操作的搬运和固定输送带为主的传统搬运方式,不但占用空间也不容易更变生产线结构,加上需要人力监督操作,更增加生产成本,原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全性、降低生产成本,减少环境污染,提高产品的质量及经济效益是企业生产所必须面临的重大问题。本机械手臂系统包括机械,硬件,软件者三个部分,采用舵机驱动器驱动舵机,各部分都是紧密相联,需要相互协调来设计的。关 键 词 机械手臂 舵机 舵机控制器 Abstract Along with scien
2、ce and technology is developing rapidly, and the degree of automation demand is higher and higher, market competition is intense, labor costs rise, previous manual operation handling and fixed conveyor belt traditionally dominated the handling way, not only take up the space is also not easy, add mo
3、re variable line structure need human supervision operation, the more increase production cost, the original production outfit feeder cant satisfy the current high automation needs. Reduce labor intensity, ensure production of reliability, safety and reduce the production cost, reduce the pollution
4、of the environment and improve the quality of products and economic benefit is the enterprise production to be faced with major issues. The mechanical arm system including machinery, hardware, software, the three parts adopt servo actuator steering gear, all parts are closely linked, need to coordin
5、ate each other to design.Keywords Mechanical arm Steering gear Steering gear controller摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 目的和意义21.3 系统设计思想3第2章 多自由度机械手臂硬件设计42.1 机械臂的要求42.2 机械手臂的选型42.3 机械手臂硬件选择52.3.1 舵机的选择62.3.2电源的选择62.3.3 机械手臂材料选择82.3.4主控芯片及舵机控制器的选择9第3章 需求分析103.1 嘉平采购商城网站规划103.2 嘉平采购商城的需求分析103.2.1 数据流
6、图103.2.2 数据字典103.3 本章小结12第4章 总体设计134.1 系统模块总体设计134.1.1 数据分析134.2 数据库的详细设计134.2.1 数据库的E-R图的设计134.3.2数据表的设计134.3 本章小结13第5章 详细设计145.1 系统运行平台设置145.2 用户注册与登录网站设计与实现145.2.1 用户登录的设计与实现145.2.2 用户注册的设计与实现145.3 购物车和查看订单的设计与实现145.3.1 购物车的设计与实现145.3.2 查看订单的设计与实现155.4 后台订单管理和后台留言管理的设计与实现155.4.1 后台订单管理的设计与实现155.4
7、.2 后台留言管理的设计与实现155.5 本章小结15第6章 软件测试166.1 测试的基本概念166.2 测试的任务和目的166.2.1 测试的任务166.2.2 测试的目的166.3 系统整体测试步骤166.4 本系统测试166.4.1 用户登录注册模块测试166.4.2 购物车模块测试166.4.3 搜索商品模块测试176.5 本章小结17结 论18致 谢19参考文献20附录121附录222-21-第1章 绪论1.1 课题背景机器人是二十世纪人类最伟大的发明之一,人类对于机器人的研究由来已久。上世纪70年代之后,计算机技术、控制技术、传感技术和人工智能技术迅速发展,机器人技术也随之进入高
8、速发展阶段,成为综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科而形成的高新技术。其本质是感知、决策、行动和交互四大技术的综合,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用水平是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人技术的研究在经历了第一代示教再现型机器人和第二代感知型机器人两个阶段之后进入第三代智能机器人的发展阶段。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进
9、了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产率。机械手越来越广泛地得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装 ,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。
10、此外,医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一,其发展前景非常看好。近年来,医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注, 研究工作蓬勃兴起。二十世纪九十年代起,国际先进机器人计划已召开过的多届医疗外科机器人研讨会己经立项,开展基于遥控操作的外科研究,用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一在发达国家已经出现医疗,外科手术机器人市场化产品,并在临床上开展了大量病例研究。而目前我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低。机械手的研
11、究和开发直接影响到我国自动化生产及医疗水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 目的和意义工业机械手是近代自动控制领域出现的一项新技术,并以成为现代制造生产系统中的一个重要组成部分。机械手的迅速发展是由于它的积极作用正为人所认识,其一,它能部分地代替人工操作;其二,它能按照工艺生产的要求,遵循一定的程序,时间和位置来完成工件的传送和装卸;其三,它能操作必要的机具进行焊接和装配。因此,它能大大地改变工人的劳动条件,显著地提高劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而,受到各先进工业国家的正视,并投入了大量人力物力加以研究和应用
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