LabVIEW控制的移动式气动机械手臂.doc

摘要:随着工业自动化的逐渐进步，机械手臂在工业应用的使用日益重要。近代自动控制领域中出现的一项新技术，即机械手臂。它能部分地代替人工操作;能遵循生产工艺的要求,按照一定的程序、位置和时间来完成工件的传送和装卸。本文讲述了国内机械手臂研究现状,介绍了机械手臂控制系统的工作原理和动作实现过程。完成了五自由度机械手臂的机械结构的设计,并实现了LabVIEW对机械手臂运动的控制，并选择了合适的驱动电机和材料。

本次毕设主要设计一个五自由度的移动式气动机械手臂，其结构主要包括车体、手臂、手爪三个部分。能够实现手臂的移动、伸缩、旋转以及手爪的抓取功能并通过LabVIEW控制手臂的运动。LabVIEW是一种基于图形的开发,运行和调试程序的集成化环境,实现了虚拟仪器的概念。本文介绍了虚拟仪器用无线键盘控制、串口通信、三维仿真等功能实现对机械手臂的控制。

机械手臂使用步进电机驱动。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度称为“步距角”。其中机械手爪使用的是气缸控制。

关键词：LabVIEW；机械手臂；机械手爪；气缸

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 机械手臂研究的意义-1

1.2 国内外机械手臂的发展现状-2

1.2.1 国外现状-2

1.2.2 国内现状-2

1.2.3 发展趋势-3

2机械手臂控制的主要研究内容-4

2.1机器人的组成-4

2.2机器手臂的驱动方式-5

2.3机械手臂的机械结构-6

2.1机械手臂的控制器-6

3移动式机械手臂的结构设计-7

3.1 移动式机械手臂的基本结构-7

3.2 车体结构-8

3.3 机械手臂结构-9

3.3.1 机械手臂的旋转结构-10

3.3.2 机械手臂的传动结构-11

3.3.3 机械手臂的结构-12

3.4 手爪结构-13

4移动式机械手臂控制系统的设计-14

4.1移动式机械手臂中电机（气缸）及驱动器的选用-14

4.1.1移动式机械手臂各轴电机的选择-14

4.1.2 手爪的气缸选择-14

4.2可编程逻辑控制器的选择-15

4.3基于LabVIEW控制的移动式气动机械手臂控制系统-15

结论-18

参考文献-19

致谢-20