损失较小般不卜浇塞仅为油路的千分之，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。二〇〇七年六月五日星期二动作迅速，反应灵敏。气动系统般只需要即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。工作环境适应性好。在易燃易爆多尘埃强磁强辐射振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。传统观点认为由于气体具有可压缩性，因此，在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难尤其在高速情况下，似乎更难想象。此外气源工作压力较低，抓举力较小。虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受，而且对于不太复杂的气动机器人，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这体系己经取得的系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。气动机器人的设计要求课题的设计目标本课题将要完成的主要任务如下机器人为通用气动机器人，因此相对于专用气动机器人来说，它的适用面相对较广。选取气动机器人的座标型式和自由度。设计出气动机器人的各执行机构，包括手部手腕手臂等部件的设计。为了使通用性更强，手部设计成可更换结构，不仅可以应用于夹持式手指来抓取板料工件，在工业需要的时候还可以用气流负压式吸盘来吸取板料工件。气压传动系统的设计本课题将设计出气动机器人的气压传动系统，包括气动元器件的选取，气动回路的设计，并绘出气动原理图。气动机器人的控制系统的设计本气动机器人拟采用可编程序控制器对气动机器人进行控制，本课题将二〇〇七年六月五日星期二要选取努力奋斗，牢牢记住自己在大学中所学到的做人做事的方法，脚踏实地的去面对生活中的每天，让自己每天的生活都充满激情，争做个努力上进的人。期待着我的进步。最后，衷心感谢各位评委教师在百忙之中对本论文进行严谨细致的评审工作，不足之处在所难免，还请批评指正。二〇〇七年六月五日星期二毕业设计说明书多用途气动机器人结构设计班级学号姓名学院专业指导教师年月软件工程王庆明方群玲软件学院二〇〇七年六月五日星期二多用途气动机器人结构设计摘要本文简要介绍了工业机器人的概念，气动机器人硬件和软件的组成，即控制的气动机器人的系统工作原理，气动机器人各个部件的整体尺寸设计，气动技术的特点，控制的特点。本文对气动机器人进行总体方案设计，确定了气动机器人的坐标形式和自由度，确定了气动机器人的技术参数。同时，设计了气动机器人的夹持式手部结构，设计了气动机器人的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了气动机器人的手臂结构。设计出了气动机器人的气动系统，绘制了气动机器人气压系统工作原理图。利用可编程序控制器对气动机器人进行控制，选取了合适的型号，根据气动机器人的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了气动机器人的工作时序图，并绘制了可编程序控制器的控制程序。关键词工业机器人，气动，可编程序控制器二〇〇七年六月五日星期二计与校核手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核手臂伸缩气缸的尺寸设计二〇〇七年六月五日星期二尺寸校核导向装置平衡装置手臂升降气缸的尺寸设计与校核尺寸设计尺寸校核手臂回转气缸的尺寸设计与校核尺寸设计尺寸校核气动系统设计气压传动系统工作原理图气动机器人的控制系统设计可编程序控制器的选择及工作过程可编程序控制器的选择可编程序控制器的工作过程可编程序控制器的使用步骤气动机器人可编程序控制器控制方案控制系统的工作原理及控制要求气动机器人的工作流程分配梯形图设计结论参考文献致谢二〇〇七年六月五日星期二引言气动机器人概述气动机器人由操作机机械本体控制器伺服驱动系统和检测传感装置构成，是种仿人操作，自动控制可重复编程能在三维空间完成各种作业的机电体化自动化生产设备。特别适合于多品种变批量的柔性生产。它对稳定提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人应用情况，是个国家工业自动化水平的重要标志。生产中应用气动机器人可以提高生产的自动化水平，可以减轻劳动强度保证产品质量实现安全生产尤其在高温高压低温低压粉尘易爆有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工冲压铸锻焊接热处理电镀喷漆装配以及轻工业交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。气动机器人的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用气动机器人。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的程序控制多用途气动机器人，简称多用途气动机器人。由于多用途气动机器人能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。气压传动机器人是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的气动机器人。其主要特点是介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重般在公斤以下，在同样抓重条件下它比液压气动机器人的结构大，所以适用于高速轻载高温和粉尘大的环境中进行工作。气动技术有以下优点介质提，二〇〇七年六月五日星期二目录引言气动机器人概述气动机器人的设计要求课题的设计目标气动机器人的系统工作原理及组成气动机器人的整体设计方案气动机器人的座标型式与自由度气动机器人的手部结构方案设计气动机器人的手腕结构方案设计气动机器人的手臂结构方案设计气动机器人的驱动方案设计气动机器人的控制方案设计气动机器人的主要技术参数手部结构设计夹持式手部结构手指的形状和分类设计时考虑的几个问题手部夹紧气缸的设计手腕结构设计手腕的自由度手腕的驱动力矩的计算手腕转动时所需的驱动力矩回转气缸的驱动力矩计算手腕回转缸的尺寸及其校核手臂伸缩，升降，回转气缸的尺寸设动作。立柱下降电磁阀通电，立柱下降，至下限位开关动作。手爪抓紧电磁阀通电，手爪抓紧，至限位开关动作。立柱上升电磁阀通电，立柱上升，至上限位开关动作。手腕逆时针转电磁阀通电，手腕逆时针转动，至逆时针转限位开关动作。手腕收缩电磁阀通电，手腕收缩，至限位开关动作。立柱左转电磁阀通电，气动机器人左转，至左限位开关动作。手臂伸长电磁阀通电，手臂开始伸长，至限位开关动作。手腕逆时针转电磁阀通电，手腕逆时针转动，至逆时针转限位开关动作。立柱下降电磁阀通电，立柱下降，至下限位开关动作。手爪松开电磁阀通电，手爪松开，至限位开关动作。手腕收缩电磁阀通电，手腕收缩，至限位开关动作。完成次循环，然后重复以上循环动作。按下停止按钮或停电时，气动机器人停止在现行的工步上，重新启动时，气动机器人按上工步继续工作。如图所示为气动机器人的工作流程图二〇〇七年六月五日星期二图气动机器人自动控制工作流程框图分配根据系统输入输出点的数目，选用型，它有个输入点，标号为个输出点，标号为如表所示。启动立柱右转立柱上升手爪松开手腕逆时针转立柱下降手爪抓紧立柱上升手臂伸长手腕逆时针转立柱下降手臂伸长立柱左转手腕收缩手腕逆时针转手腕收缩二〇〇七年六月五日星期二表分配输入输出启动手臂左转停止手臂右转手抓抓紧手臂伸长左转限位开关手臂收缩右转限位开关手臂上升伸长限位开关手臂下降收缩限位开关手腕逆转上升限位开关手腕顺转下降限位开关手抓抓紧逆转限位开关手抓放松顺转限位开关物品检测其它地址分配夹紧定时器，定时放松定时器，定时自动方式标志单动方式标志手动方式标志结束标志梯形图设计根据气动机器人的逻辑时序图及分配，可以画出控制梯形图。控制梯形图可分为子程序部分和主程序部分。子程序部分包括自动方式控制梯形图和手动方式控制梯形图图。自动控制方式梯形图如下二〇〇七年六月五日星期二网络机械手上升到位，停止上升并启动右移控制网络机械手右移到位，停止右移并启动下降控制网络机械手下降到位，停止下降并启动松开控制，王雄耀近代气动机器人气动机械手的发展及应用液压气动与密封，严学高，孟正大机器人原理南京东南大学出版社，机械设计师手册北京机械工业出版社，黄锡恺，郑文伟机械原理北京人民教育出版社，成大先机械设计图册北京化学工业出版社，郑洪生气压传动及控制北京机械工业出版社，李澄机械制图北京高等教育出版社出版，吴振顺气压传动与控制哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，徐永生气压传动北京机械工业出版社卜炎机械设计传动装置手册北京机械工业出版社，杜君文机械制造技术装备及设计天津天津大学出版社，王也仿可编程控制器应用技术北京机械工业出版社，二〇〇七年六月五日星期二致谢本次毕业设计即将划上个句号，在这次的设计过程当中我也遇到了很多的困难，不过在老师同学以及朋友的帮助下，我也顺利完成了此次的毕业设计。从任务书到开题报告从中期报告的完成到毕业论文的最终结束，每阶段的成功，都离不开所有人对我的指导以及帮助。感谢所有帮助我的老师同学以及朋友，谢谢老师们耐心悉心的指导，谢谢同学们竭尽全力的帮助，谢谢朋友们真诚的鼓励。我首先要感谢我的指导老师王老师，从开始的论文方向的选定，到最后的整篇文论的完成，都非常耐心的对我进行指导。给我提供了大量数据资料和建议，告诉我应该注意的细节问题，细心的给我指出。他对气动机器人的见解，使我受益匪浅。老师诲人不倦的工作作风，丝不苟的工作态度，严肃认真的治学风格给我留下深刻的影响，值得我永远学习。在此，谨向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢,四年的读书生活已经进入了尾声，但我的人生才刚刚开始，我又