仓储用小型机械手末端执行器系统设计.doc

摘要：机器人末端执行器位于机械臂腕部的前端，其形式可以是手爪或是喷头等，是直接作用于工作对象的装置。它的机械机构对整个机器人的运动学和动力学都起着重要的影响。对机器人的作业功能、作用范围和工作效率都有显著的提高，可以毫不夸张地说机器人的工作性能很大程度上取决于机器人末端执行器性能的好坏。

针对本课题要求设计出一个可以抓取2公斤重的圆柱体末端执行器的系统，来提高仓储业的生产效率。在综合考虑了末端执行器的结构大小以及经济性后，将会设计出一种小型的新型装夹装置，并通过对末端执行器运动学及动力学的分析，设计出新末端执行器的系统。本文将通过机械结构部分、驱动部分和控制部分三部分来诠释该末端执行器的可行性，来解决目前仓储中所用的末端执行器存在的一些弊端。

关键词：机器人；末端执行器；系统设计

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1课题研究的背景和意义-1

1.2机器手末端执行器的研究现状-2

1.2.1研究现状-2

1.2.2存在问题分析-2

1.3本论文主要内容-3

第二章  末端执行器的结构设计-4

2.1末端执行器工作环境及工作要求-4

2.2末端执行器设计方案的比较-4

2.3末端执行器的机械结构设计概述-8

2.3.1末端执行器的选用-8

2.3.2手爪长度的确定-9

2.3.3末端执行器的夹紧计算-9

2.3.4手部驱动计算-10

2.3.5 齿条行程确定-11

第三章  末端执行器的驱动系统设计-12

3.1末端执行器驱动方式分析-12

3.2驱动器的设计计算-13

3.3驱动器的选型-16

第四章  末端执行器控制系统的设计-18

4.1 PLC简介-18

4.2 PLC的工作原理-18

4.3 PLC的功能和发展-18

4.3.1 PLC的主要功能-18

4.3.2 PLC的发展前景-18

4.4 PLC机型选择-19

4.5机械手工艺过程和控制方案的确定-19

4.5.1确定工艺流程-19

4.5.2传感器选择-20

4.6 S7-200程序编写-20

4.6.1手动程序的编写-20

4.6.2自动程序图-23

结束语-29

致谢-30

参考文献-31

附录-32