（毕业设计全套）Puma机器人结构设计（打包下载）

疑惑和的综合。

.电机末端码盘供给控制器。

.陀螺仪提供车体与外界坐标的夹角。

.光电管用与数地面的白线，可以对大错误的纠正，可以减小定量的累积误差。

.清理累积误差。

将速度改成角速度.机械零件设计计算.机械零件设计计算机器人的组成及各部分关系概述图机器人的组成图机器人系统组成执行组成。

系统执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部腕部机身等。

手部又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。

腕部又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。

臂部是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。

机身是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转升降或俯仰运动。

.驱动系统为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。

常用的机械传动液压传动气压传动和电传动。

.控制系统通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。

.检测系统作用是通过各种检测装置传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与拟定进行比较，以保证运动符合要求。

图各部件关系图机器人结构简图和机器人的外形图．机器人结构简图图机器人结构简图．机器人的腰部图图机器人的腰部图机器人主要技术性能参数机器人的技术参数是说明其规格和性能的具体指标。

主要技术参数有如下.抓取重量抓取重量是用来表明机器人负荷能力的技术参数，这是项主要参数。

这项参数与机器人的运动速度有关，般是指在正常速度下所承受的重量。

.抓取工件的极限尺寸抓取工件的极限尺寸是用来表明机器人抓取功能的技术参数，它是设计手部的基础。

.坐标形式和自由度说明机器人机身手部腕部等共有的自由度数及它们组成的坐标系特征。

.运动行程范围指执行机构直线移动距离或回转角度的范围，即各运动自由度的运动量。

根据运动行程范围和坐标形式就可确定机器人的工作范围。

.运动速度是反映机器人性能的重要参数。

通常所指的运动速度是机器人的最大运动速度。

它与抓取重量定位精度等参数密切有关，互相影响。

目前，国内外机器人的最大直线移动速度为左右，般为回转速度最大为，般为。

定位精度和重复定位精度定位精度和重复定位精度是衡量机器人工作质量的项重要指标。

.编程方式和存储容量。

表本设计中的机器人的有关技术参数机械手型类型金装手臂抓取重量自由度个机座直流电机驱动单片机控制腰部机构长.，升降范围米，直流电机驱动单片机控制手臂机构行程开关控制末端执行器行程开关控制.机器人运动时执行件的载荷计算，动力参数计算以往两轮机器人的运动轨迹可以归结为直线和圆弧因此其轨迹规划复杂。

而三轮全向移动机器人具有个驱动轮对于机器人的个参数是无约束.从点到另点可以直线运动并在行进中转向以调整姿态角.其轨迹可以归结为折线下面将分别从运动学和动力学个方面分析三驱动轮的控制方法.系统运动学分析机器人工作空间为平面建立如图所示图机器人工作空间平面绝对坐标系和机器人的坐标系其中机器人坐标系原点与机器人中心重合为与的夹角为轮子与的夹角，为机器人中心到轮子中心的距离.为轮子提供沿驱动方向的速度系统运动学方程如下.根据机器人坐标系的建立情况及实际结构可知将其代入并将.式写成矩阵形式可得机器人运动学模型.令.则式.可简化为.式中全向论线速度矢量变换矩阵机器人期望速度矢量系统动力学分析建立如图所示的坐标系图机器人动力学分析为第电机提供给机器人的驱动力。

在坐标系下，设绕机器人中心的转动惯量为，根据牛顿第二运动定律有.根据各驱动力方向及机器人的姿态，可写出具体的动力学方程如下.第个轮子的动力学模型可描述为.式中常数轮子绕其轴线的转动惯量轮子半径第个轮子的加速度和角加速度第个电机的驱动电压中轮子转动惯量很小，相对于所消耗的扭矩很小，在实际问题中化简计算，式可近似写为.系统动力学模型方程为.当系统运动性能分析地面提供的摩擦力不足以满足轮子所需的驱动力时轮子将与地面发生相对滑动造成当前机器人运动状态不可控这种现象称为打滑其原因主要由于机器人加速度过大引起因此需要将机器人加速度控制在定范围内避免此类现象的发生!要做到这点需要对系统运动性能做进步分析!机器人车体可看作刚体其运动可分解为整体的平动和绕自身中心的转动!机器人车体可看作刚体其运动可分解为整体的平动和绕自身中心的转动。

假设电机能提供足够大的扭矩，地面能提供给单个轮子的最低摩擦力为，考虑驱动力方向，要避免系统“打滑”，则驱动力都必须控制在范围内。

根据.其中加速度矢量空间可由下面线性变换关系式描述.定性绘出空间线性变换如图所示图第象限的驱动力空间上半平面加速度矢量空间需要指出的是，若电机不能提供足够大的扭矩，假设电机输出最大扭矩为则上述变换中驱动力的范围应为系统加速度矢量空间与图相似，同时，由式.可知，实际的加速度矢量空间还与机器人的当前状态有关，其范围要比上述空间偏小，并且当机器人运动状态改变时，其加速度空间也会随之相应的改变。

另外，对于机器人速度空间分布的分析与加速度空间相似，这里不再赘述。

结论本论文研究的是根据设计内容和需求确定机器人，利用电机驱动和三轮全向轴来实现机器人的运动利用另台电机驱动皮带，从而使与方块滑行轴套连在起的手臂实现上下运动。

与具有同样功能的固定基座搬运机器人相比，具有更大的工作空间和和负载车重比。

针对机器人的结构底盘，全面的了解啦三轮全向轴的设计方案，运行方式，动力来源等通过对弹性联轴器，同步带的选择了解力的传动。

利用工程软件绘出装配图和零件图，灵魂的掌握了这个工程软件。

由于本人能力和精力有限，这机器人系统尚存很多可以改进之处移动载体和操作臂分时操作模式效率不高．若改为两个部分同时操作的话，个非完整约束系统和个空间的开链耦合在起，这极大的增加了系统运动学动力学分析的复杂程度，这部分的工作有待改进。

搬运机器人样机系统是个冗余系统，如何将其进行优化，减少系统冗余是个值得研究的问题。

机器人的应用将会越来越深入社会的各个角落，如何规划及其使用将会成为个重要的课题。

谢辞毕业论文结稿在即，我要感谢在设计过程中指导我帮助我的老师和同学们，如果没有他们的支持和帮助，我的毕业设计不可能圆满结束。

我的指导老师是葛宰林老师，他严谨踏实的治学作风，渊博的知识，丰富的经验使我受益匪浅。

从毕业设计的调研报告到最后的论文审稿，葛老师多次召集我们开会讨论，在老师的耐心指导和帮助下，个学期的毕业设计使我不仅提高了理论水平，而且丰富了实践经验，让我把几年来所学的知识做了次系统的复习，更深步了解了所学的知识，培养了我综合运用所学知识，独立分析问题和解决问题的能力，也使我学会怎样更好的利用图书馆，网络查找资料和运用资料，还使我学会如何与同学共同讨论问题。

这对我以后的工作有很大的帮助，今后我会在工作中不断的学习，努力的提高自己的水平。

经过本次设计，我切实体会到作为个优秀的设计人员的艰难性。

在设计过程中，我经常遇到