就值存放在左右，由于是开环机构，所以综合叠加起来，末端误差可能会较大，并且重复精度不够。下面简要分析下误差的来源工作台基座的上下表面平行度误差，腰关节转轴的垂直度误差，以及其它关节之间的平行度误差齿轮轴承的间隙，齿形带的变形不均匀装配误差各关节轴的回转误差，各连杆的受力变形误差运行时，机械部分的振动电位器的滑动噪声，以及电源的不稳定都会导致反馈电压的不准确用程序实现制动不如机械制动装置反应快可以继续探索的方向对于本文中的示教编程部分，将程序稍作修改，就能实现对示教程序的保存和离线修改，进而也容易实现离线编程。可以用或者订作个虚拟场景，进而实现虚拟示教编程，这样会更加安全和方便。当然手工编写的程序代码也可以在此虚拟场景中运行，以验证其合理与否。通过虚拟场景和网络，也可以进步实现对机器人的远程监测和控制。还可以尝试在原有实验平台上加上视觉反馈。控制界面如果用设计，可能会更方便些。通过进步完善控制方式和控制结构，可以将控制系统的软件嵌入到嵌入式系统上去。致谢本次毕业设计，是于德弘老师考虑到学生日后的研究方向而特意为我安排的。通过这次训练，提高了自己的动手能力设计能力和编程水平，为学生日后顺利进入机器人这深邃的科研领域作下了铺垫。本次毕业设计，学生收获颇多，这与于老师的悉心指导是分不开的。于老师身体状况欠佳，且公务繁忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导，敦敦教诲，身体力行，实在令学生钦佩感动不已,特此，学生郑重向于老师表示感谢,另外，学生还要感谢何玉成师兄和任小刚师兄，他们在学生毕业设计的过程中给出了许多有益的建议，特此表示感谢,参考文献,北京机械工业出版社，索罗门采夫工业机器人图册北京机械工业出版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，郭洪红贺继林田宏宇席巍工业机器人技术西安电子科技大学出版社，三浦宏文机电体化实用手册科学出版社社，陈国联王建华夏建生电子技术西安交通大学出版社，沈裕康严武升杨庚辰电机与电器北京理工大学出版社，罗建军朱丹军顾刚刘路放大学程序设计教程北京高等教育出版社，罗建军崔舒宁杨琦大学程序设计案例教程北京高等教育出版社，中延时，再次采样，取得误差量进入循环延时，再次采样，取得误差量，使误差积累使电机输出电压用函数控制循环次数，经过此循环后，跳出循环，大臂或小臂已停止下落实现制动选择结果所以最终制动时间为总结对于方法二，其控制框图如图所示图的运行速度靠输入的电压值调节另外个函数是用来实现电机的位置伺服控制，在预定的关节角范围内，电机可以运行到任何输入的位置停止。电机的自锁前面在节中讲到该机器人关节上未装制动器，所以必须通过软件程序实现关节的自锁，尤其是肩关节和肘关节的自锁。解决思路大臂和小臂在电机运转时不会由于重力而掉落，在电机停止的时候却会下落，因为电机旦停止，就失去了驱动力矩，因此若想让大臂和小臂停止在预定位置，应该在此位置给关节电机施加个电压，让它担负起大臂或小臂，而不让其由于重力而下落。但是，在不同的位置，重力对大臂或小臂的力矩不同，应提供给电机的电压也不同，如何选取电机的电压呢提供给电机的电压小了，不足以抵抗重力的力矩提供给电机的电压大了，会使电机转动，使大臂或小臂上升所以，最好能通过程序来自适应选择这个制动电压，方法有多种，下面是本文的设计过程。程序设计方法在调用在或函数时，先给电机个电压，使电机失去驱动力矩，同时调用函数获得此刻的关节位置，然后延时段时间比如，再给电机个小电压，形成个小的制动力矩，通过采样此刻位置看其是否能使关节制动如果不能，则使该电压值按照定的步长线性增加，以增大制动力矩这通过个循环实现，如果采样位置不再减小，则表示大臂或小臂已停止下落，可跳出循环。下图为程序流程图方法验证用方法编写的程序，调用或函数后，对于正在上升的臂可以实现很好的制动，而对于下降的臂则不可靠，有时候下降的臂停止下落后会反弹又向上运动。定性分析其原因是由于上升的臂在电机失去驱动力矩后，在重力作用下会慢慢下落，下落初速度为，静止后的速度变化不大，制动时间短，容易制动而下降的臂失去驱动力矩后，在重力作用下仍以原来的速度下落，静止后的速度变化较大，制动时间长，很容易使制动电压的线性增长时，超过平衡重力所需要的调用或函数使电机电压为，并采样此时位置，将电位器输出值存放在中考虑到大臂或小臂上升时的惯性，循环采样直到采样值跳出循环，表示大臂或小臂已经制动在自所位置了电压，从而导致反弹现象的发生，其实质是由于电压的超调造成的。此后，针对这种反弹现象对程序作过多次修改，结果都不太理想，所以就尝试换种方法。程序设计方法二方法二采用传统的控制，电压超调后还可以减小，可以避免反弹现象的发生。下图为程序流程图方法二验证由于方法二采用控制，需要选择合适的比例积分微分系数另外还要选择循环中的延时时间和循环次数。调用或函数使电机电压为，并采样此时位置，将电位器输出示教编程及在线修改程序设计方法当机器人停止在个位置时，可以记录下在该位置所对应的组关节角，这组关节角用个结构体存储记录的位置同时显示在列表框中，记录位置不超过个。为了便于对这些位置作修改，本文采用链表来动态存储这些结构体。当记录结束以后，就可以运行刚才记录的系列位置了，由于采用链表结构存储程序，所以取用这些程序很方便，只需用个指针从链表首部开始取程序，逐行运行，至到链表末尾即可。程序运行的时候，机器人各个关节同时运动，工作效率高正在运行的那行程序，以高亮状态显示。另外，对于记录的位置可以做删除清空等操作。设置参考点及回参考点程序启动或退出的时候，机器人应停留在预设的参考点上，这个参考点在初始对话框函数中预先设置。在程序运行期间，使用者也可以自行设置。回参考点的程序和回放示教程序样，不过回参考点只是运行到个位置。第章总结所完成的工作对实验平台的改造本文利用的是报废的焊接机器人，要改造成送料机器人，不但要对末端执行机构进行重新设计，还要重新布线。对关节轴电位器进行重新标定由于标定电压不同，标定曲线和所得的函数关系不同的同的弹性模量。在本文中，选用的材料是弹性模量较小的纯铜紫铜，它的硬度与弹性模量均比较符合材料的设计要求。弹性体和压电陶瓷片的材料分别为紫铜和，它们的材料属性如下表。根据定子谐振频率简易计算公式，结合实际设计的定子结构，就可以计算出定子的近似谐振频率湘潭大学兴湘学院表超声波电机定子材料属性参数物理量紫铜压电陶瓷密度弹性模量泊松比将上面的参数，代入前面的定子的谐振频率计算公式计算其谐振频率为，满足超声波电机的频率要求。转子的设计及制作超声波电机是将定子的振动能通过摩擦传递给转子而使转子旋转的，因而转子担负着输出转矩，并通过它施加定转子间的预压力的功能。在厘米级行波超声波电机中，考虑到转子的低密度小惯量及摩擦系数等要求，本文选择紫铜作为转子的材料。在进行电机转子的设计时，主要需要考虑的是转子的柔性及定转子的静态径向弯曲配合，并由此确定转子的结构和尺寸。超声波电机转子的柔性要求由定转子接触模型可知，振动的定子与转子间的接触变形对于将齿端的周向振动通过摩擦力转换为转子的运动是非常必要的，并要求在波峰处有定的接触长度，如图所示。转子通过柔性变形能够减小摩擦接触中的滑动损耗，从而优化电动机的性能。对于图二维定转子接触模型而言，由垂直振动引起的接触压力沿周向按正弦规律变化，定子表面的周向速度也按正弦变化，为了避免与波峰的低速或者反方向的速度区域接触，接触长度略小于半个波长，此时往往由摩擦层的变形来实现定转子的摩擦驱动。等人分析了刚性硬转子与软转子接触面对电动机性能的影响，指出了硬耐磨表面的转子可以通过其结构的变形获得转子的柔性，能够消除由于高聚物摩擦层振动损耗而损失的效率。其单纯的转子柔性可通过在接触区域采用柔韧的腔结构或者带结构来获得，如佳能公司的环形行波超声波电动机转子结构，也可以通过使用泡沫金属复合物材料的转子来获得。转子的柔性通常可由摩擦层的柔性和转子的结构合成，在垂直振动下可产生变形，从而实现良好的定转子接触。目前大多数的电动机都同时利用转子结构和摩擦层的柔性。需要完整说明书图纸或要天骄代做请加叩叩需要完整说明书图纸或要天骄代做请加叩叩如图转子柔性与接粗面变形定转子径向弯曲配合由于超声波电机是基于摩擦驱动机理工作的，使用寿命是超声波电机实用化生产的大障碍，为了提高寿命，可以增加定转子的接触面积，减小预压力，从而降低摩擦层的损耗和增加其使用寿命。为了能够使行波超声波电动机输出很大的力矩，常需要在定转子间施加相当大的轴向预压力，此预压力的施加常通过轴向定转子变形产生，这会使定转子沿径向弯曲，由于径向弯曲的存在，使得定转子的实际接触面积大大减小，压力分布不均匀，定子转子的内径接触方向迅速磨损，如图所示为早期的超声波电机定转子的径向弯曲效应和定子径向磨损情况。大量的磨损是由于定转子接触面积减小，局部接触压力过大引起的。而且，接触压力使得摩擦材料内部循环应力增大，造成极大的损耗和发热。等使用对定转子接触情况进行了计算，结果表明存在径向弯曲效应的就值存放在左右，由于是开环机构，所以综合叠加起来，末端误差可能会较大，并且重复精度不够。下面简要分析下误差的来源工作台基座的上下表面平行度误差，腰关节转轴的垂直度误差，以及其它关节之间的平行度误差齿轮轴承的间隙，齿形带的变形不均匀装配误差各关节轴的回转误差，各连杆的受力变形误差运行时，机械部分的振动电位器的滑动噪声，以及电源的不稳定都会导致反馈电压的不准确用程序实现制动不如机械制动装置反应快可以继续探索的方向对于本文中的示教编程部分，将程序稍作修改，就能实现对示教程序的保存和离线修改，进而也容易实现离线编程。可以用或者订作个虚拟场景，进而实现虚拟示教编程，这样会更加安全和方便。当然手工编写的程序代码也可以在此虚拟场景中运行，以验证其合理与否。通过虚拟场景和网络，也可以进步实现对机器人的远程监测和控制。还可以尝试在原有实验平台上加上视觉反馈。控制界面如果用设计，可能会更方便些。通过进步完善控制方式和控制结构，可以将控制系统的软件嵌入到嵌入式系统上去。致谢本次毕业设计，是于德弘老师考虑到学生日后的研究方向而特意为我安排的。通过这次训练，提高了自己的动手能力设计能力和编程水平，为学生日后顺利进入机器人这深邃的科研领域作下了铺垫。本次毕业设计，学生收获颇多，这与于老师的悉心指导是分不开的。于老师身体状况欠佳，且公务繁忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导，敦敦教诲，身体力行，实在令学生钦佩感动不已,特此，学生郑重向于老师表示感谢,另外，学生还要感谢何玉成师兄和任小刚师兄，他们在学生毕业设计的过程中给出了许多有益的建议，特此表示感谢,参考文献,北京机械工业出版社，索罗门采夫工业机器人图册北京机械工业出版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，郭洪红贺继林田宏宇席巍工业机器人技术西安电子科技大学出版社，三浦宏文机电体化实用手册科学出版社社，陈国联王建华夏建生电子技术西安交通大学出版社，沈裕康严武升杨庚辰电机与电器北京理工大学出版社，罗建军朱丹军顾刚刘路放大学程序设计教程北京高等教育出版社，罗建军崔舒宁杨琦大学程序设计案例教程北京高等教育出版社，中延时，再次采样，取得误差量进入循环延时，再次采样，取得误差量，使误差积累使电机输出电压用函数控制循环次数，经过此循环后，跳出循环，大臂或小臂已停止下落实现制动选择结果所以最终制动时间为总结对于方法二，其控制框图如图所示图的运行速度靠输入的电压值调节另外个函数是用来实现电机的位置伺服控制，在预定的关节角范围内，电机可以运行到任何输入的位置停止。电机的自锁前面在节中讲到该机器人关节上未装制动器，所以必须通过软件程序实现关节的自锁，尤其是肩关节和肘关节的自锁。解决思路大臂和小臂在电机运转时不会由于重力而掉落，在电机停止的时候却会下落，因为电机旦停止，就失去了驱动力矩，因此若想让大臂和小臂停止在预定位置，应该在此位置给关节电机施加个电压，让它担负起大臂或小臂，而不让其由于重力而下